Question

Àgua é descarregada de um tanque cúbico com 3m de aresta por um tubo de 3cm de diametro . A vazão no tubo é de 7L/s. determine a velocidade da água no tubo e calcule quanto tempo o nível da água levará para descer 15cm.

Answer 1

a) Para calcular a velocidade sabe-se que a vazão é dada por:

Velocidade = Vazão / Área de Secção Transversal

A área de secção transversal de um cano é a área do círculo do mesmo:
Area =$\pi$ x r²  =  $\pi$ x 3²  =  28 cm²

Assim, a velocidade é dada por:

Velocidade = 28/7000 = 0,004 cm³ / segundo

b) Sendo um cubo de 3 cm de aresta, vamos calcular qual volume de água corresponde a variação

Volume = abc = 3 x 3 x 15 = 135 cm³

Sendo 1 L = 1000 cm³

7000 cm³ ---------- 1 segundo
135 cm³ ------------ t

t = 0,02 segundos

Espero ter ajudado
Vitor Hugo

Answer 2

Vazão: 7 l/s (0,007 m³/s)

15 cm (0,15 m)

Área: ( $\pi$ x d²) / 4

Vol: 3 x 3 x 3 = 27 m³

Vol quando se desce 15 cm: 3 x 3 x 0,15 = 1,35 m³

Vazão (Q) = velocidade (V) x área (A)

0,007 = V x ( $\pi$ x 0,03²) / 4

4 x 0,007 = V x $\pi$ x 0,0009

V = 0,028 / 0,0028

V = 10 m/s

Q = V / t

0,007 = 1,35 / t

t = 192,85 segundos ( 3,2 minutos)