Água escoa através de um tubo de 2 polegadas de diâmetro, com uma velocidade de
.
Qual é a energia cinética da água
?
Qual é a energia cinética da água
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre água passando por um tubo com 2 polegadas de diâmetro e uma velocidade de
. Nosso objetivo é descobrir qual é a energia cinética da água em
. Vamos precisar usar conceitos de mecânica dos fluidos, especialmente a fórmula da energia cinética.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é energia cinética. Energia cinética (
) é a energia que um objeto possui devido ao seu movimento. A fórmula básica para calcular a energia cinética é:
Onde:
-
é a massa -
é a velocidade
No nosso caso, queremos a energia cinética por unidade de massa, então vamos ajustar a fórmula para:
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos. A velocidade (
) é de
. Mas precisamos ter atenção às unidades porque queremos a energia cinética em
.
No sistema de unidades US, usamos um fator de conversão chamado
, que vale aproximadamente
. Isso ajusta nossas unidades para que fiquem corretas.
Portanto, a fórmula ajustada fica:
Substituindo os valores:
Passo 4
Simplificando as unidades e fazendo a conta:
Resposta
A energia cinética da água é aproximadamente
.