Um perfil de escoamento que sai de uma torneira, a área da seção transversal
vale
e a área
vale
, os dois níveis são separados por uma distância vertical
. Qual a vazão do escoamento da água?
Passo 1
O enunciado dá um reservatório com nível superior e um bocal de saída, cujas áreas de seção são
e
, separados verticalmente por
. Queremos a vazão de água
. Vamos usar a equação de continuidade (
) e o princípio de Bernoulli entre a superfície livre (ponto 1) e a saída (ponto 2).
Passo 2
Pela continuidade, a vazão é a mesma em todo lugar, logo
Portanto
Passo 3
Pela equação de Bernoulli entre o ponto 1 (superfície livre) e o ponto 2 (saída), desprezando perdas e assumindo pressão atmosférica em ambos:
Como
e
, obtemos
Passo 4
Substituindo
em
, vem
Passo 5
Convertendo unidades para o SI:
O fator
. Então
Passo 6
A vazão é
Resposta
A vazão do escoamento é aproximadamente