Em uma tubulação transportando água com grande vazão, foi instalado um tubo de pitot (dinâmico) que mostrou uma carga de 1200 mm. Foi mantida a mesma condição de escoamento e o pitot foi substituído, na mesma posição, por um piezômetro (estático), perpendicular à parede da tubulação, que mostrou uma carga de 400 mm. Considere a gravidade igual a 10 m/s2 . Nessas condições, a velocidade da água é de:
- A)1,42 m/s;
Errada, porque 1,42 m/s não corresponde à diferença de cargas observada entre o Pitot e o piezômetro.
- B)1,94 m/s;
Errada, pois 1,94 m/s resulta de uma aplicação incorreta da relação entre carga de velocidade e velocidade.
- C)2,80 m/s;
Errada, já que 2,80 m/s subestima a velocidade obtida a partir da diferença de 0,8 m de coluna d'água.
- D)3,33 m/s;
Errada, porque 3,33 m/s ainda não atinge o valor calculado pela carga de velocidade indicada no enunciado.
- E)4,00 m/s.
Certa, pois a diferença entre as leituras é 0,8 m e, com v = raiz(2gh), chega-se a 4,0 m/s.
Gabarito: E
Em escoamento em tubulações, o tubo de Pitot mede a carga total do fluxo, isto é, a soma da carga de pressão com a carga de velocidade. Já o piezômetro mede apenas a carga estática, ou seja, a pressão do líquido na parede da tubulação. A ideia aqui é bem simples: a diferença entre as duas leituras representa a carga de velocidade. No enunciado, o Pitot marcou 1200 mm e o piezômetro marcou 400 mm. Então, a carga de velocidade vale 1200 - 400 = 800 mm, ou 0,8 m. Isso é o que sobra para a velocidade do escoamento, sem a parte estática. Aplicando a relação de Bernoulli na forma da carga de velocidade, temos v = raiz(2gh). Com g = 10 m/s² e h = 0,8 m, resulta v = raiz(2 x 10 x 0,8) = raiz(16) = 4 m/s. Portanto, a alternativa correta é a E. Esse tipo de questão é clássico em Recursos Hídricos e Hidráulica: Pitot para carga total, piezômetro para carga estática, e a diferença entre eles entrega a velocidade. A conta é curta, mas a banca gosta justamente de testar se você não confunde pressão com velocidade.