: A água está se movendo com uma velocidade de 5,18m/s através de uma tubulação cuja área de seção transversal é de 420 m2. A água desde gradualmente 9,66 m. enquanto a área da tubulação aumenta para 7,60 m2 .(a) Qual a velocidade do escoamento no nivel mais baixo? (b ) Considerando que a pressão no nivel mais alto é de 152 kPa , determine a pressão no nivel mais baixo . (R: (a) 2,86m/s (b) 2,56times 10^5Pa )

(a) Para determinar a velocidade do escoamento no nível mais baixo, podemos usar a equação de continuidade, que relaciona a área da seção transversal da tubulação e a velocidade do escoamento: Onde:- é a área da seção transversal no nível inicial (420 m²)- é a velocidade do escoamento no nível inicial (5,18 m/s)- é a área da seção transversal no nível final (7,60 m²)- é a velocidade do escoamento no nível final (a ser determinada)Substituindo os valores conhecidos na equação, temos: Resolvendo para , temos: Portanto, a velocidade do escoamento no nível mais baixo é aproximadamente 286,71 m/s.(b) Para determinar a pressão no nível mais baixo, podemos usar a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão, a velocidade do fluido e a altura: Onde:- é a pressão no nível inicial (152 kPa)- é a densidade da água (aproximadamente 1000 kg/m³)- é a velocidade do escoamento no nível inicial (5,18 m/s)- é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²)- é a altura no nível inicial (9,66 m)- é a pressão no nível final (a ser determinada)- é a velocidade do escoamento no nível final (286,71 m/s)- é a altura no nível final (0 m, pois estamos no nível mais baixo)Simplificando a equação, temos: Substituindo os valores conhecidos na equação, temos: Resolvendo para , temos: Portanto, a pressão no nível mais baixo é aproximadamente -150395,24 Pa.