Uma tubulação que consiste em um duto circular de raio 0,5 m sofre uma alteração em sua
seção transversal, que o torna mais espesso, passando a ter 1m de raio. Se a velocidade inicial do
fluido era de 0,1 m/s, qual será a velocidade final?
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Para resolver este problema, devemos coolocar em prática nosso conhecimento sobre Fenômenos dos Transportes.
Em especial, devemos ter em mente que a vazão é constante ao longo de toda tubulação e lembrar que a vazão consiste no produto da área da seção transversal pela velocidade. Com isso, pode-se concluir que:
\(\begin{align} Q_1&=Q_2 \\A_1\cdot V_1&=A_2 \cdot V_2 \end{align}\)
em que \(Q_1\) e \(Q_2\) são as vazões nas seções \(1\) e \(2\), respectivamente; \(A_1\) e \(A_2\) a área da seção transversal nas seções \(1\) e \(2\), respectivamente; e \(V_1\) e \(V_2\) a velocidade do fluido nas seções \(1\) e \(2\), respectivamente.
Visto isso, isolando \(V_2\) e substituindo os valores das demais variáveis, fornecidos pelo problema, resulta que:
\(\begin{align} V_2&=\dfrac{A_1\cdot V_1}{A_2} \\&=\dfrac{\pi\cdot (0,5\text{ m})^2 \cdot \left(0,1 \dfrac{\text m}{\text s} \right)}{\pi\cdot (1,0\text{ m})^2} \\&=0,025\text{ }\dfrac{\text m}{\text s} \end{align} \)
Portanto, a velocidade final é de \(\boxed{0,025\text{ }\dfrac{\text m}{\text s}}\).
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