Enunciado

Um pequeno orifício circular com diâmetro igual a 6,0mm é cortado na superfície lateral de um grande tanque de água , a uma profundidade de 14,0m abaixo da superfície da água, a uma profundidade de 14,0m abaixo da superfície. Ache a) a velocidade de efluxo; b) o volume de água descarregado por segundo.

Passo 1

O teorema de Toricelli diz que a velocidade do efluxo é

v = 2 g h

onde h é a distância do pequeno orifício abaixo da superfície da água no tanque.

A taxa de fluxo de volume é v A .

A = π D 2 / 4

Com D = 6 × 10 - 3 m .

Passo 2

  1. Assim,
  2. v = 2 ( 9,8 m / s 2 ) ( 14 m ) = 16,6   m / s

    Passo 3

  3. E

v A = 16,6 m s π 6 × 10 - 3 m 2 / 4 = 4,69 × 10 - 4   m 3 / s    

Passo 3

Um volume de 4,69 × 10 - 4   m 3 = 0,469   L é descarregado cada segundo.

Assumimos que o diâmetro do furo é muito menor que o diâmetro do tanque.

Resposta

Um volume de 4,69 × 10 - 4   m 3 = 0,469   L é descarregado cada segundo.

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