Banco de questões: Hidrodinâmica: Vazão

Um reservatório cúbico de 1,0 m³ é preenchido com água através de um cano que tem seção transversal de 0,01 m² com uma velocidade de 2 m/s. Considerando a vazão constante, calcule o tempo necessário para encher completamente o reservatório. Despreze quaisquer perdas devido a atrito ou turbulência no fluxo da água.

Maria e João estão trabalhando em um projeto de ciências no qual precisam construir um sistema de irrigação controlada. Para isso, eles precisam calcular a vazão de água que passa pelo cano de irrigação de um determinado comprimento. Sabendo que o cano possui um diâmetro interno de 2 cm e que a água está escoando com uma velocidade média de 50 cm/s, pede-se: a) Calcule a área da seção transversal do cano em cm²; b) Determine a vazão da água que passa pelo cano em cm³/s (ou litros por segundo); c) Supondo que a quantidade de água necessária para irrigar o terreno adequadamente seja de 6000 litros por dia, qual deverá ser a proporção entre o tempo de abertura e fechamento das válvulas de controle do sistema de irrigação? Dica: 1 L = 1000 cm³ e 1 dia = 86400 segundos.

Qual é a definição correta para a vazão?

Um reservatório em forma de um paralelepípedo retângulo, com uma das bases de área A = 2 m^2 e altura h = 5 m, está completamente cheio de água. Uma pequena abertura de área negligenciável é aberta na base do reservatório, de modo que a água começa a escoar por ela. A vazão de água, que é o volume de água que passa por essa abertura por unidade de tempo, é calculada como v = (A * √(2 * g * h)) / (3 * √(h)), onde g é a aceleração da gravidade (g = 9,8 m/s^2). Considerando a vazão obtida pela fórmula, responda: 1. Qual a vazão de água que escoa pela abertura? 2. Se a abertura fosse aumentada para o dobro da área original, como isso afetaria a vazão? Justifique sua resposta usando os princípios da hidrodinâmica e conhecimentos de áreas de seções transversais e vazão.

Uma usina hidrelétrica utiliza condutos para transportar a água desde o reservatório até as turbinas. Em um trecho do conduto, a água flui a uma velocidade de 4,20 m/s através de uma tubulação com diâmetro interno de 15 cm. Considerando que o fluxo é constante e incompressível, qual é a vazão de água que passa por esse trecho do conduto?