A aplicação de uma força de 2 N sobre o êmbolo, faz com que o remédio saia horizontalmente pela agulha
Uma seringa hipodérmica contém um remédio com a mesma densidade da água. O corpo da seringa tem uma área A = 2,5 ×10−5 ?2, e a agulha tem uma área ? = 1,00 ×10−8 ?2. Na ausência de uma força no êmbolo, a pressão em todos os pontos é a atmosférica (1 atm). A aplicação de uma força de 2 N sobre o êmbolo, faz com que o remédio saia horizontalmente pela agulha. Determine a velocidade com que o líquido sai pela ponta da agulha.
💡 1 Resposta
RD Resoluções
Veja:
A pressão exercida pela força é de 2N. Logo:
\(P = 2/2,0x10^-5 = 1x10^5 N/m² \)
Isto equivale a uma altura (h) de coluna deste líquido igual a (pela Lei de Stevin):
\(P = μ.g.h \)
\(P = μ.g.h = 1000(kg/m³) x 10h = 1x10^5 N/m² \)
\(h = 10 m\) (equivalente pressão hidrostática de altura (h) de coluna do líquido)
Uma particula de massa (m) que se desloca do topo desta coluna de liquido (energia potencial equivalente à \(Ep=mgh\)) sai da ponta da agulha dotada de energia cinética equivalente à \(Ec = mv²/2\) de igual valor. Logo, teremos:
\(mv²/2 = mgh\)
\(v² = 2 x10 x 10 = 200\)
\(v = √ 200 = 14 m/s\)
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