Um fluido flui a
em um tubo de
. O tubo se estreita para
. Qual é a velocidade na seção estreita?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um fluido que está passando por um tubo. Na primeira parte do tubo, a velocidade do fluido é de
e a área da seção transversal desse tubo é
. Depois, o tubo se estreita e a área da seção transversal passa para
. A pergunta é: qual é a velocidade do fluido nessa parte mais estreita?
Aqui, vamos usar um conceito da física chamado continuidade dos fluidos, que basicamente diz que, para um fluido incompressível, o produto da área da seção transversal pela velocidade do fluido deve ser constante ao longo do tubo. Então, se a área diminui, a velocidade aumenta, e vice-versa.
Passo 2
Vamos anotar o que sabemos:
- Área na primeira parte do tubo (
) = - Velocidade na primeira parte (
) = - Área na parte estreita (
) = - Velocidade na parte estreita (
) = ?
A equação da continuidade é:
Passo 3
Queremos encontrar
, então vamos rearranjar a equação para isolá-lo:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos na equação:
Passo 5
Fazendo as contas:
Resposta
A velocidade do fluido na seção estreita é de
.