Question

Sabe-se que para se encher um tanque de 40m cúbicos são necessários 1h e 10min. Considerando que o diâmetro do tubo é igual a 15cm,calcule a velocidade de saída do escoamento pelo tubo.

Answer 1

È dado o volume e o tempo para enche-lo. Então podemos calcular a vazão do tubo usado para encher:
Q=V/t
Onde Q é a vazão volumétrica

Vamos passar o tempo pra minutos (pode ser pra segundos tbm, o importante é que fique em uma unidade apenas.
t=1h 10min = 70min

Q=40/70=0,57143m³/min

Usamos agora a equação que relaciona vazão, área transversal do tubo e velocidade de escoamento:
Q= A.v
Isolamos a velocidade:
v=Q/A

Calculamos a área do tubo em m² :
Area do circulo = $\pi$.r²
r=D/2 = 15/2 = 7,5cm = 0,075m
A=$\pi$.0,075² = 0,01767m²

Calculamos então a velocidade:
v=Q/A = 0,57143/0,01767 ≈ 32,336 m/min
Dividimos por 60 pra passar pra unidades de m/s
v≈0,54m/s

Espero ter ajudado =)