Para determinar a velocidade média (v) do escoamento em cada posição da válvula, precisamos usar a fórmula da vazão (Q) e a relação entre vazão, área da seção transversal (A) e velocidade (v): \[ Q = A \cdot v \] A área da seção transversal de um tubo circular é dada por: \[ A = \frac{\pi \cdot d^2}{4} \] Onde \( d \) é o diâmetro do tubo. 1. Para os diâmetros de 20 mm (0,02 m): - Área \( A_1 = A_2 = \frac{\pi \cdot (0,02)^2}{4} \approx 3,14 \times 10^{-4} \, m^2 \) 2. Para os diâmetros de 32 mm (0,032 m): - Área \( A_3 = A_4 = \frac{\pi \cdot (0,032)^2}{4} \approx 8,04 \times 10^{-4} \, m^2 \) Agora, calculamos a vazão para cada posição da válvula usando o tempo fornecido para encher 40 litros (0,04 m³): - Para P1 (16 s): \[ Q_1 = \frac{0,04}{16} = 0,0025 \, m^3/s \] \[ v_1 = \frac{Q_1}{A_1} \approx \frac{0,0025}{3,14 \times 10^{-4}} \approx 7,96 \, m/s \] - Para P2 (25 s): \[ Q_2 = \frac{0,04}{25} = 0,0016 \, m^3/s \] \[ v_2 = \frac{Q_2}{A_1} \approx \frac{0,0016}{3,14 \times 10^{-4}} \approx 5,10 \, m/s \] - Para P3 (28 s): \[ Q_3 = \frac{0,04}{28} \approx 0,00143 \, m^3/s \] \[ v_3 = \frac{Q_3}{A_3} \approx \frac{0,00143}{8,04 \times 10^{-4}} \approx 1,78 \, m/s \] - Para P4 (31 s): \[ Q_4 = \frac{0,04}{31} \approx 0,00129 \, m^3/s \] \[ v_4 = \frac{Q_4}{A_3} \approx \frac{0,00129}{8,04 \times 10^{-4}} \approx 1,60 \, m/s \] Analisando as alternativas, a correta é: b) v1 = 7,96m/s, v2 = 5,10m/s, v3 = 1,78m/s e v4 = 1,60m/s.