Um perfil de escoamento que sai de uma torneira, a área da seção transversal A1 vale e a área A2 vale . Os dois níveis são separados por uma distância vertical . Qual a vazão do escoamento da água?
Passo 1
O enunciado dá um escoamento de água passando de uma seção de área para outra de área , com diferença de cota . Queremos a vazão . Aqui vamos usar o princípio de Bernoulli (entre duas seções abertas à atmosfera) e a equação da continuidade para fluido incompressível.
Passo 2
Pela continuidade, a vazão é a mesma em qualquer seção, logo
e daí
Passo 3
Aplicando Bernoulli entre as seções 1 (mais alta) e 2 (mais baixa), como ambas estão expostas à mesma pressão atmosférica, temos
Cancelando e substituindo resulta
Passo 4
Isolando , vem
Passo 5
Vamos aos valores numéricos. Primeiro convertemos as áreas para metros quadrados e H para metros: