Em um sistema de sopro, o ar escoa em regime permanente e co...
Assumindo que a velocidade do ar na saída do bocal seja igual a 25 m/s, qual deve ser a velocidade do ar, em m/s, na entrada do bocal?
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Para resolver a questão apresentada, precisamos entender o conceito de regime permanente de escoamento em fluidos, que é um princípio da conservação de massa aplicado ao escoamento de fluidos através de diferentes seções de área.
Esse princípio é descrito pela Equação da Continuidade, que estabelece que, em um fluido incompressível, a massa que entra em um sistema é igual à massa que sai. A equação pode ser expressa como:
A1 × v1 = A2 × v2
Onde:
- A1 e A2 são as áreas de entrada e saída do bocal, respectivamente;
- v1 e v2 são as velocidades do fluido na entrada e saída, respectivamente.
No enunciado da questão, temos:
- A1 = 0,2 m²
- A2 = 0,04 m²
- v2 = 25 m/s
Substituindo na Equação da Continuidade:
A1 × v1 = A2 × v2
0,2 × v1 = 0,04 × 25
Resolvendo para v1:
v1 = (0,04 × 25) / 0,2
v1 = 1/0,2
v1 = 5 m/s
Portanto, a alternativa correta é B.
Agora, vamos analisar as alternativas incorretas:
- A - 1: Essa velocidade seria muito baixa para a continuidade do fluxo, considerando a relação das áreas.
- C - 10: Não se verifica pela equação de continuidade, pois o cálculo correto nos leva a 5 m/s.
- D - 15: O valor excede o resultado da equação, não sendo consistente com a conservação de massa.
- E - 20: Este também é um valor incorreto, pois não atende à continuidade.
Ao interpretar o enunciado, lembre-se de identificar os dados essenciais e aplique a fórmula corretamente. A questão é direta, mas exige atenção aos valores e ao conceito de conservação de massa.
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Comentários
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letra B
É possível chegar a alternativa fazendo a seguinte análise: A saída da tubulação é 5 vezes menor que a entrada, logo a velocidade é 5 vezes maior.
Ou pela fórmula
Q= Velocidade x Área.
Sendo que a vazão não se altera.
Q= 0,04x 25 = 1
1=0.2xV V=1/0,2 V= 5
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