Um grande reservatório de água possui um pequeno furo 2m abaixo do nível da água. Qual a velocidade com a qual a água escapa na horizontal através do furo?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema de física juntos! A gente precisa descobrir com que velocidade a água sai de um furo que está 2 metros abaixo do nível da água em um grande reservatório. Para isso, vamos usar conceitos de hidrostática e a Lei de Torricelli, que nos ajuda a calcular a velocidade de saída de fluidos.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a Lei de Torricelli. Essa lei nos diz que a velocidade ( v) com que um fluido sai de um furo em um reservatório é dada pela fórmula:
v = raiz2gh
Onde:
  • g é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 , m/s²²)
  • h é a altura da coluna de água acima do furo

Passo 3

No nosso caso, a altura h é de 2 metros. Vamos substituir esses valores na fórmula:
v = raiz2 times 9,81 , m/s² times 2 , m ²

Passo 4

Agora, vamos calcular:
v = raiz2 times 9,81 times 2
v = raiz39,24
v approx 6,26 , m/s

Resposta

A água escapa pelo furo com uma velocidade de aproximadamente 6,26 metros por segundo.

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