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Questão sobre Hidrodinâmica: Princípio de Bernoulli

Física

Originais Teachy

'EM13CNT101'

Hidrodinâmica: Princípio de Bernoulli

Média

(Originais Teachy 2023) - Questão Média de Física

Uma empresa especializada em bombear fluidos quer entender como a velocidade do fluido em um cano está relacionada à sua energia e pressão ao longo do cano. Eles fornecem um cano com duas seções diferentes - uma seção tem um diâmetro de 10 cm e a outra tem um diâmetro de 20 cm. O fluido flui a uma velocidade de 1,5 m/s na seção de 10 cm e a uma altura de 2 m acima do solo. Considere que o fluido segue o princípio de Bernoulli e possui uma densidade de 1000 kg/m³. a) Calcule a velocidade do fluido na seção de 20 cm de diâmetro. b) Determine a pressão do fluido na seção de 10 cm de diâmetro. c) Calcule a altura do fluido na seção de 20 cm de diâmetro para que a energia seja conservada no escoamento.

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Hidrodinâmica: Princípio de Bernoulli • 'EM13CNT101'

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Durante um experimento de Física, os alunos observam o escoamento de um líquido através de um tubo horizontal com uma área de seção transversal variável. O diâmetro do tubo em uma extremidade, onde a velocidade do líquido é 2m/s, é de 10 cm. Na outra extremidade, onde a área de seção transversal é menor, o diâmetro é de 4 cm. Qual é a velocidade do fluido na extremidade onde o diâmetro é de 4 cm, considerando o princípio de Bernoulli e a conservação de energia no escoamento do fluido?

Hidrodinâmica: Princípio de Bernoulli • 'EM13CNT101'

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Considerando o Sistema Solar como um sistema dinâmico, onde os corpos celestes interagem gravitacionalmente uns com os outros, suponha que um exoplaneta hipotético seja descoberto na borda do sistema solar, com uma massa 10 vezes a massa de Júpiter. Este exoplaneta entra em uma ressonância orbital de 2:1 com Saturno. Saturno leva cerca de 29,5 anos terrestres para completar uma órbita em torno do Sol, e Júpiter leva aproximadamente 11,9 anos terrestres. (1) Explique, com base nos princípios da mecânica celeste, como a ressonância orbital ocorre e qual o impacto dessa ressonância na órbita do exoplaneta e na órbita de Saturno. (2) Calcule o período orbital do exoplaneta em anos terrestres e discuta se a ressonância 2:1 com Saturno é estável a longo prazo, considerando que as órbitas são afetadas por perturbações gravitacionais de outros corpos do sistema solar.

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