Um fluido flui a
em um tubo de
. O tubo se estreita para
. Qual é a velocidade na seção estreita?
Passo 1
Beleza, o exercício tá dizendo que a gente tem um fluido escoando num cano. Na primeira parte o cano tem área de seção transversal
e velocidade
. Aí o cano fica mais estreito, com área
, e a gente precisa descobrir qual vai ser a velocidade
nessa parte estreita.
Conteúdo: Equação da continuidade em mecânica dos fluidos. O que vamos precisar: entender que o fluxo volumétrico se conserva e usar a fórmula
.
Conteúdo: Equação da continuidade em mecânica dos fluidos. O que vamos precisar: entender que o fluxo volumétrico
Passo 2
Teoria que a gente vai usar: a equação da continuidade diz que, em escoamento incompressível, a vazão volumétrica
é a mesma em todas as seções do tubo. Ou seja:
Isso acontece porque o volume de fluido que entra por segundo numa seção precisa sair por segundo na outra, já que o fluido não se acumula nem some.
Passo 3
Primeiro, calcula a vazão
usando a primeira seção:
A unidade
vira
, que é o volume por segundo.
Passo 4
Agora que sabemos
, usamos a seção estreita para achar
:
Passo 5
Basta substituir os números:
Resposta
A velocidade do fluido na seção estreita é
.