Question

Agua escoa de uma mangueira ligada a yma tubulação de água a pressão manométrica de 400KPa. Uma criança então coloca o polegar para cobrir a maior parte da saída da mangueira, fazendo com que surja um fio de jato de água a alta velocidade. Se a mangueira for mantida para cima, qual a altura máxima que pode ser atingida pelo jato? Esse valor está de acordo com a sua experiência? Discuta.

Answer 1

O valor teórico da altura máxima será dado por: z2 = 40 + z1 - V2²/20

Pela equação de Bernoulli é possível notar que a  a relação entre as pressões, a velocidade e as alturas são diretamente proporcionais:

P1/ρg + V1²/2g + z1 = P2/ρg + V2²/2g + z2

V1 é nulo, p1 - p2 é a pressão manométrica dada pelo problema

Isolando z2 que é a altura máxima que o fluido pode chegar:

z2 = (p1-p2)/ρg +z1 - V2²/2g

z2 = 400000/1000.10 + z1 - V2²/2.10

z2 = 40 + z1 - V²/20

Ao substituir os valores nesta equação, seria possível calcular os valores teóricos da altura, dai você compara com o valor atingido pela experiência.

OBS: Provavelmente deve dar um valor maior, pois não considera as perdas das cagas pelas dobras da mangueira, a perna de energia na vazão, etc.