Um conduto de 100 mm de diâmetro tem uma descarga de
. Qual a velocidade média de escoamento?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão diz que temos um conduto (tipo um cano) com diâmetro de 100 mm e uma descarga de
. A matéria que vamos usar aqui é a hidráulica básica, mais especificamente a relação entre descarga, área da seção transversal e velocidade do escoamento. Para resolver isso, vamos precisar calcular a área do conduto e depois usar a fórmula que relaciona descarga e velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a área da seção transversal do conduto. O conduto tem formato circular, então usamos a fórmula da área do círculo:
Onde:
-
é a área, -
é o diâmetro.
Aqui, o diâmetro
. Vamos converter para metros para manter as unidades consistentes:
Agora, substituindo na fórmula:
Passo 3
Agora que temos a área, vamos usar a fórmula da descarga para encontrar a velocidade média de escoamento:
Onde:
-
é a descarga ( ), -
é a área que calculamos, -
é a velocidade média que queremos encontrar.
Isolando
:
Resposta
A velocidade média de escoamento no conduto é aproximadamente
.