Um fluido incompressível escoa pelo conduto ilustrado na fi...

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Q483537 Engenharia Mecânica
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Um fluido incompressível escoa pelo conduto ilustrado na figura acima.

Sabendo-se que a área na seção A é exatamente o dobro da área na seção B, que a vazão de entrada é igual a 1 m3 /s e a velocidade do fluido na seção A é igual a 10 m/s, qual a velocidade do fluido na seção B?
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Q=A.V

Q= VASÃO

A= ÁREA

V= VASÃO

ENCONTRANDO A ÁREA DA SEÇÃO A= ÁREA 1

A1=Q/V

A1= (1m³/s)/(10m/s)

A1=0,1m²

SE A ÁREA 1 DA SEÇÃ A É O DOBRO DA ÁREA 2 DA SEÇÃO B ENTÃO A ÁREA DA SEÇÃO B SERÁ

A2= 0,1m²/2

A2= 0,05 m²

UTILIZANDO A EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE

A1.V1=A2.V2

(0,1m².10m/s)=(0,05m².V2)

(0,05m².V2)=(0,1m².10m/s)

V2=(0,1m².10m/s)/(0,05m²)

V2=(1m³/s)/(0,05m²)

V2=20m/s

GABARITO: B

 

A vazão de entrada é a mesma que a vazão de saída. Logo:

 

Qa=Qb --> Aa x Va = Ab x Vb (1)

 

Tem-se que Aa é o dobro de Ab. Assim: Aa = 2Ab

 

Substituindo na fórmula (1):

2Ab x 10 = Ab x Vb  --> Cortando Ab: 2 x 10 = Vb

 

Vb = 20 m/s

Qa - Vazão = 1m3/s

Aa - Área = 2B

Va - Velocidade = 10m/s

Qa=Aa*Va

1 = 2B*10

1 = 20B

1/20=B

B=0,05

Ab=0,05 m2

Aa = 0,05*2 = 0,1 m2

Aa*Va=Ab*Vb

0,1*10=0,05*Vb

1=0,05*Vb

1/0,05=Vb

Vb=20 m/s

A1 = 2A2

A1 x v1 = (A1/2) x v2

A1 x 10 = (A1/2) x v2

v2 = 20 m/s

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