Um tanque grande aberto para a atmosfera é preenchido com água até uma altura de 5 m da saída da torneira. Uma torneira próxima à parte inferior do taque é aberta, e a água escoa para fora da torneira de maneira suave. Determine a velocidade da água na saída.
(Resposta: V2=9,9 m / s ).

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um tanque grande aberto para a atmosfera, cheio de água até 5 metros acima da saída da torneira. Queremos descobrir quão rápido a água sai dessa torneira. Para resolver isso, vamos usar um conceito da Física relacionado à velocidade de escoamento de líquidos, que envolve a gravidade.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar da Lei de Torricelli, que nos diz que a velocidade da água saindo de uma abertura em um tanque é igual à velocidade que um objeto teria caindo de uma altura igual à altura do nível da água acima da abertura. A fórmula da Lei de Torricelli é:
V = raiz2gh
Onde:
  • é a velocidade da água na saída,
  • é a aceleração da gravidade (aproximadamente ²),
  • é a altura da coluna de água acima da saída.

Passo 3

Agora, vamos identificar os valores que temos:
  • (altura da água acima da torneira),
  • ².

Passo 4

Vamos substituir esses valores na fórmula:
V = raiz2 times 9,8 , m/s² times 5 , m ²
Primeiro, multiplicamos os valores dentro da raiz:
2 times 9,8 times 5 = 98
Então, tiramos a raiz quadrada de 98:
V = raiz98 approx 9,9 , m/s

Resposta

A velocidade da água na saída da torneira é aproximadamente .

Exercícios relacionados