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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 14.Exercícios - Ex. 44

Um pequeno orifício circular com diâmetro igual a 6,00 mm é cortado na superfície lateral de um grande tanque de água, a uma profundidade de 14,0 m abaixo da superfície. O topo do tanque está aberto para a atmosfera. Ache (a) a velocidade de e fluxo da água; (b) o volume de água descarregado por segundo.

Passo 1

Fala galera, bora lá!

Para resolver este problema, podemos utilizar o exemplo 14.8, que leva em conta os conhecimentos sobre equação de Bernoulli e usarmos a seguinte relação ao longo de nossa resolução.

v = 2 g h

(a) Substituindo os valores numéricos na equação anterior.

v = 2 9,81 14,0 = 16,6   m / s

Passo 2

(b) Podemos usar a taxa de evasão volumétrica para encontrar o volume descarregado de água por segundo.

d V d t = v A   → d V d t = v π D 2 4

Substituindo os valores numéricos na equação anterior.

d V d t = π 16,6 ( 6,0 × 10 - 3 ) 2 4

d V d t = 4,69 × 10 - 4   m 3 / s

Resposta

Concluímos que a velocidade e fluxo da água (a) é v = 16,6   m / s e volume descarregado de água por segundo é 4,69 × 10 - 4   m 3 / s .

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