Um reservatório possui uma profundidade de 7 metros no nível ate o fundo quando cheio. A saída possui um reservatório se encontra a 40 cm do fundo e possui 2,5 cm de diâmetro. Calcule admitindo g=10m/s³
a) A vazão de saída quando o reservatório esta cheio
b) A velocidade de saída do liquido quando o reservatório esta cheio
c) A vazão de saída esta cheio
d) Velocidade de escoamento quando o reservatório estiver com 30%de sua capacidade
e) Vazão de saída quando o taque estiver com 30% de sua capacidade
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a) Para encontrar a vazão de saída, realizaremos os cálculos abaixo:
\(\begin{align} & Q=\gamma vA \\ & Q=10000\cdot v\cdot \frac{\pi \cdot {{0,025}^{2}}}{4} \\ & Q=4,9v\text{ N/s} \\ \end{align}\ \)
Portanto, a vazão será \(\boxed{Q = 4,9v{\text{ N/s}}}\).
b) Agora calcularemos a velocidade de saída:
\(\begin{align} & v=\sqrt{2\frac{\gamma h}{\rho }} \\ & v=\sqrt{2\frac{1000\cdot 6,6}{1000}} \\ & v=11,4m/s \\ \end{align}\ \)
A velocidade será \(\boxed{11,4{\text{ m/s}}}\).
c) A vazão de saída com o reservatório cheio será:
\(\begin{align} & Q=4,9v \\ & Q=4,9\cdot 11,4 \\ & Q=55,8\text{ N/s} \\ \end{align}\ \)
A vazão de saída será de \(\boxed{Q = 55,8{\text{ N/s}}}\).
d) A velocidade quando o reservatório tiver 30% cheio será:
\(\begin{align} & v=\sqrt{2\frac{\gamma h}{\rho }} \\ & v=\sqrt{2\frac{1000\cdot 1,7}{1000}} \\ & v=5,8m/s \\ \end{align}\ \)
A velocidade com o reservatório 30% cheio será de \(\boxed{v = 5,8{\text{ m/s}}}\).
e) A vazão será então:
\(\begin{align} & Q=4,9v \\ & Q=4,9\cdot 5,8 \\ & Q=28,5N/s \\ \end{align}\ \)
A vazão do reservatório com 30% da capacidade será de \(\boxed{Q = 28,5{\text{ N/s}}}\).
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