Um bocal e uma mangueira são acoplados à escada de um caminhão de bombeiros. Que força é necessária para manter um bocal alimentado por uma mangueira de 9 cm de diâmetro com uma pressão de 2000 kpA ? O diâmetro de saída do bocal é de 3 cm .
Passo 1
Então, olha só o que o exercício diz: temos uma mangueira de diâmetro 9 cm ligada a um bocal de saída de diâmetro 3 cm, e a pressão dentro desse sistema é de 2000 kPa. A pergunta é: qual força a gente precisa aplicar no bocal pra manter essa pressão?
Conteúdo: hidrostática básica – relação entre pressão e força (F = p·A) e cálculo de área de círculo. Vamos precisar também converter as unidades (cm para m e kPa para Pa).
Conteúdo: hidrostática básica – relação entre pressão e força (F = p·A) e cálculo de área de círculo. Vamos precisar também converter as unidades (cm para m e kPa para Pa).
Passo 2
Primeiro a gente faz as conversões de unidade:
- Pressão: 2000 kPa = 2000·10³ Pa = 2·10⁶ Pa
- Diâmetro do bocal: 3 cm → raio r = 1,5 cm = 0,015 m
Passo 3
Agora calculamos a área da saída do bocal, que é um círculo:
Passo 4
Com pressão e área em mãos, usamos a fórmula da força:
Resposta
A força necessária para manter o bocal é aproximadamente
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