Uma mangueira de jardim possui uma abertura não obstruída com uma área de seção transversal de
, de onde sai água para encher um balde em 30s. O volume do balde é igual a
. Determine a velocidade escalar da água que sai da mangueira a) através de uma abertura sem obstruções e b) através de uma abertura obstruída com metade desta área
Passo 1
O enunciado dá a área da seção da mangueira
, o volume do balde
e o tempo
. O conteúdo aqui é o conceito de vazão volumétrica
, que relaciona a velocidade escalar da água
e a área da seção por
Como o volume total
despejado em tempo
é
vamos usar
Passo 2
Para a abertura sem obstruções, aplicamos
Calculando numericamente o denominador:
logo
Passo 3
Com a abertura obstruída, a área efetiva cai para
. Assim
portanto
Resposta
(a)
(b)
(b)