Água escoa em um tubo horizontal com um diâmetro de 4 cm a uma vazão de 0,01
. Calcule a velocidade média da água no tubo.
Passo 1
Então, a gente tem água correndo por um tubo horizontal que tem um diâmetro de 4 cm, e a vazão, ou seja, a quantidade de água que passa por segundo, é de 0,01
. Vamos precisar usar a fórmula que relaciona a vazão com a área do tubo e a velocidade da água para encontrar essa velocidade média.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a vazão (
) é igual à área da seção transversal do tubo (
) multiplicada pela velocidade média da água (
). A fórmula é:
A gente quer achar a velocidade (
), então vamos organizar a equação para isso.
Passo 3
Para encontrar a velocidade, precisamos primeiro calcular a área do tubo. Como o tubo é circular, a área é dada por:
Onde
é o diâmetro. No nosso caso,
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a área:
Com a área pronta, voltamos à fórmula da vazão:
Substituindo os valores:
Resposta
A velocidade média da água no tubo é aproximadamente
.