Um suprimento de água mantém uma taxa constante de fluxo em uma mangueira. Você quer mudar a abertura do bocal de modo que a água saindo dele atinja uma altura quatro vezes a máxima atual com o bocal vertical. Para fazer isso, você deve (a) diminuir a área da abertura por um fator de 16, (b) diminuir a área por um fator de 8, (c) diminuir a área por um fator de 4, (d) diminuir a área por um fator de 2, ou (e) desistir, porque não pode ser feito?
Passo 1
Fala aí! Vamos fazer uma conclusão aqui: para a água atingir uma altura quatro vezes maior que a máxima atual, é preciso que ela passe a sair do bocal vertical da mangueira com uma velocidade quatro vezes maior, concorda? Beleza, agora, existe uma expressão chamada equação da continuidade para fluidos, que diz o seguinte:
Basicamente, ela demonstra que o produto da área e da velocidade do fluido é constante para um fluido incompressível ao longo do tubo pelo qual ele desloca. Assim, a gente pode perceber que, se a velocidade aumentar em um fator de 4, a área da abertura deve diminuir na mesma proporção, a fim de preservar o princípio que estabelecemos com a equação.
Resposta
(c) diminuir a área por um fator de 4.