A água flui através de uma mangueira de água a uma taxa de Q1 =860 cm3/s, o diâmetro é d1 1,85 cm. Um bico conectado à mangueira. A velocidade das folhas v2 é 10,8 m/s?
Para encontrar o diâmetro do bico, podemos usar a equação de continuidade, que afirma que a vazão (volume por unidade de tempo) é constante. Isto significa que o produto da área da seção transversal e da velocidade é o mesmo em qualquer ponto da mangueira ou bico.
$$Q1=Q2$$
$$A1v1=A2v2$$
$$(\pi d1 ^2/4)v1=(\pi d2^2/4)v2$$
Onde:
Q1 é a vazão na mangueira
Q2 é a vazão no bico
A1 é a área da seção transversal da mangueira
A2 é a área da seção transversal do bico
d1 é o diâmetro da mangueira
d2 é o diâmetro do bico
v1 é a velocidade da água na mangueira
v2 é a velocidade da água no bocal
Reorganizando a equação para resolver d2, obtemos:
$$d2=\sqrt{d1^2\frac{v1}{v2}}$$
Substituindo os valores fornecidos:
$$d2=\sqrt{(1,85 \ cm)^2 \frac{860 \ cm^3/s}{10,8 \ m/s}}$$
$$d2=0,53\cm$$
Portanto, o diâmetro do bico é de 0,53 cm.