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 (
) com que um fluido sai de um furo em um reservatório é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ) -
é a altura da coluna de água acima do furo
Passo 3
No nosso caso, a altura
é de 2 metros. Vamos substituir esses valores na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos calcular:
Resposta
A água escapa pelo furo com uma velocidade de aproximadamente 6,26 metros por segundo.