Com base nessas informações e sabendo que a água é um fluido...

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Ano: 2024 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2024 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3107671 Física

 



     Para ilustrar os princípios básicos de funcionamento de uma usina hidrelétrica e a relação das várias variáveis físicas envolvidas no processo, construiu-se o aparato ilustrado na figura precedente, no qual um tanque cilíndrico com diâmetro de seção transversal d0 está cheio de água até a uma altura h0 do fundo do tanque. Um tubo de captação da água, também cilíndrico e com secção transversal de diâmetro , é acoplado ao tanque no ponto 3, a uma altura h da base do tanque. A água então pode escoar, através de um tubo de escoamento, até um tubo de saída, com diâmetro d2 e no mesmo nível de altura do fundo do tanque. No ponto P2 do tubo de saída, a água é jorrada para fora em direção a uma roda dentada, fazendo-a girar (pela força exercida pelo jato de água). Uma torneira é instalada na parte superior do tanque para repor a água que é jorrada para fora e manter o nível da superfície livre, na parte superior do tanque, sempre constante. O aparato permite a variação tanto da altura h1 como do diâmetro ddo tubo  de captação. Na superfície livre, a velocidade de queda da água é v0, no ponto de entrada do tubo de captação em P1, a velocidade de escoamento da água é v1, e, no ponto de saída da água em 3, é 4. O diâmetro d0 é muito maior que o diâmetro d2 e d0  > d1 . A pressão atmosférica é indicada por p0, a densidade da água, por p, e a aceleração da gravidade, por g.

Com base nessas informações e sabendo que a água é um fluido incompressível e sem viscosidade, julgue o item. 

A potência máxima que pode ser transmitida pelo jato de água para a roda dentada é pA2 v32/2.
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