A água se desloca com velocidade de 5 m/s através de um tubo com área de seção transversal de 4,0 cm 2 . A água desce gradualmente 10 m quando a área de seção transversal aumenta para 8,0 cm 2 . (a) Qual é a velocidade no nível mais baixo? (b) Se a pressão no nível mais alto for 1,5×10 5 Pa , qual é a pressão no nível mais baixo?
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Bom dia!
a) Para se encontrar a velocidade da agua depois da descida usamos a equação da continuidade:
v1A1 = v2A2
Como v1 = 5m/s
A1 = 4 cm² e A2 = 8 cm², temos:
5*4 = v2*8
v2 = 2,5 m/s
b) Para encontrar a pressão depois da subida, temos que utilizar a Equação de Bernoulli:
P1/Y + v1²/2g + Z1 = P2/Y + v2²/2g + Z2 (ou p*g)
P1 + 1/2 pv1² + pgZ1 = P2 + 1/2 pv2² + pgZ2
Considerando a p(água) = 1000kg/m³
P2 = P1 + 1/2 p (v1² - v2²) + pg (Z1 - Z2)
Considerando g = 9,81m/s
P2 = 1,5*10^5 Pa + 0,0937*10^5 Pa + 0,981*10^5 Pa
P2 = 2,6*10^5 Pa.
Abraços!