UFRGS 2017 — questão 10 de Física

Enunciado em texto
A figura abaixo mostra um fluido incompressível que escoa com velocidade através de um tubo horizontal de seção reta e atravessa, com velocidade , um trecho estrangulado de seção reta .
[Figura: um tubo horizontal largo, de seção , onde o fluido tem pressão e velocidade ; o tubo se estreita num trecho de seção , com pressão e velocidade , e depois volta a alargar.]
Nessa situação, a razão entre os módulos das velocidades é
(A) 4.
(B) 2.
(C) 1.
(D) 1/2.
(E) 1/4.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2017, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: quantas vezes o fluido fica mais rápido no trecho estreito.
Passo 1 — a vazão é a mesma. O fluido é incompressível: o volume que entra por segundo numa ponta tem de sair pela outra. A vazão (área × velocidade) é a mesma nas duas seções:
Passo 2 — a razão:
⚠️ A armadilha: inverter a razão e responder 1/4, a alternativa E. Pense na mangueira: apertando a saída, a água sai mais rápido. Seção menor, velocidade maior.
A ideia em uma frase: em fluido incompressível, A·v é constante: a velocidade é inversamente proporcional à área da seção.
Resposta: alternativa A (4).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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