Descreva a equação da continuidade. Dê ao menos um exemplo de sua aplicação.
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. Precisa descrever a equação da continuidade, que faz parte da mecânica dos fluidos, e dar pelo menos um exemplo de como ela é aplicada. Para isso, vamos precisar entender o conceito de conservação de massa em fluidos e utilizar a fórmula matemática que representa essa ideia.
Passo 2
Primeiro, a equação da continuidade é uma expressão matemática que representa a conservação de massa em um fluido que está em escoamento. Basicamente, ela diz que, em um sistema fechado, a massa do fluido permanece constante ao longo do tempo.
Passo 3
Para entender melhor, imagine que você tem um tubo pelo qual um líquido está passando. Se o líquido não está se acumulando nem diminuindo dentro do tubo, a quantidade de líquido que entra em um ponto do tubo deve ser igual à quantidade que sai em outro ponto. Isso garante que a massa do líquido se mantém constante.
Passo 4
A equação da continuidade é geralmente escrita da seguinte forma:
Aqui,
representa a área da seção transversal do tubo e
é a velocidade do fluido nessa seção. Isso significa que, se a área diminui, a velocidade do fluido aumenta, e vice-versa, para manter o produto
constante.
Passo 5
Um exemplo de aplicação da equação da continuidade é no bico de uma mangueira de jardim. Quando você aperta o bico, você está reduzindo a área de saída. Para manter o fluxo constante da água, a velocidade da água aumenta, fazendo com que o jato de água saia com mais força.
Resposta
A equação da continuidade descreve a conservação de massa em um fluido em escoamento, expressa por
. Um exemplo de sua aplicação é o aumento da velocidade da água ao apertar o bico de uma mangueira, reduzindo a área de saída.
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(b) Com base na resposta anterior, explique por que pode ser perigoso mergulhos em grandes profundidades, como o que João está tentando.
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(a) Em quantas vezes a pressão no casco do submarino ao atingir a profundidade onde o Titanic é maior que a pressão atmosférica? (Utilize e a pressão atmosférica
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(a) Em quantas vezes a pressão no casco do submarino ao atingir a profundidade onde o Titanic é maior que a pressão atmosférica? (Utilize