Em um combate a um incêndio, uma mangueira de bombeiro conduz água de um reservatório aberto. O nível da água no reservatório está a 20 metros acima da saída da mangueira, que tem

Gabarito

D

Comentário do professor

Princípio de Bernoulli aplicado entre a superfície livre do reservatório e a saída da mangueira permite relacionar energia por unidade de massa. Como a área da superfície é muito maior, a velocidade ali é desprezível.

A pressão na superfície e na saída é atmosférica, portanto iguais e se cancelam na equação. Resta a diferença de energia potencial: \( \rho g h \) transformada em energia cinética \( \tfrac{1}{2}\rho v^2 \).

Igualando termos: \(gh=\tfrac{1}{2}v^2\). Assim a velocidade de saída é \(v=\sqrt{2gh}\).

Substituindo \(g=10\ \text{m/s}^2\) e \(h=20\ \text{m}\): \(v=\sqrt{2\cdot10\cdot20}=\sqrt{400}=20\ \text{m/s}\).
Portanto, a alternativa correta é 20 m/s.