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Solucionador da Equação de Bernoulli (velocidade / pressão / altura)
Resolve a incógnita da equação de Bernoulli p/(ρg)+v²/(2g)+z = const para um escoamento estacionário ideal incompressível entre dois pontos. Fornecem-se as três grandezas a montante (p₁, v₁, z₁) e duas das três a jusante; a ferramenta calcula a terceira. Velocidade: v₂=√[v₁²+2(p₁-p₂)/ρ+2g(z₁-z₂)], radicando negativo (impossível) → erro; pressão: p₂=p₁+½ρ(v₁²-v₂²)+ρg(z₁-z₂); altura: z₂=z₁+(p₁-p₂)/(ρg)+(v₁²-v₂²)/(2g). g=9,81 m/s². Densidade em kg/m³/g/cm³, pressão em Pa/kPa/bar/atm/psi, velocidade em m/s, altura em m/cm/ft. Devolvem-se as cargas a montante (piezométrica, de velocidade, geométrica) e a carga total.
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Exemplos
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Fatos principais
Categoria
Math & Numbers
Tipos de entrada
select, number
Tipo de saída
json
Cobertura de exemplos
4
API pronta
Sim
Visão geral
O Solucionador da Equação de Bernoulli calcula a velocidade, a pressão ou a altura desconhecida entre dois pontos de um escoamento estacionário, ideal e incompressível. Informe a densidade, as grandezas a montante e duas grandezas a jusante para obter o resultado e as cargas hidráulicas a montante.
Quando usar
Para calcular a velocidade a jusante em uma contração, expansão ou trecho tipo Venturi.
Para determinar a pressão ou a altura de um ponto quando as outras grandezas são conhecidas.
Para verificar cargas de pressão, velocidade, geométrica e carga total em um escoamento ideal.
Como funciona
1Selecione a incógnita: velocidade v₂, pressão p₂ ou altura z₂.
2Informe a densidade do fluido, as grandezas p₁, v₁ e z₁ a montante e as duas grandezas a jusante que não serão calculadas.
3Escolha as unidades de densidade, pressão e comprimento e defina o número de casas decimais.
4A ferramenta aplica a equação de Bernoulli usando g = 9,81 m/s² e devolve a incógnita, as cargas a montante e a carga total.
Casos de uso
Análise de escoamentos em tubos, contrações e expansões.
Estimativa de pressão ou velocidade em pontos de uma linha de corrente.
Exercícios acadêmicos e verificações de mecânica dos fluidos.
Exemplos
1. Calcular a velocidade em um trecho tipo Venturi
Estudante de engenharia
Contexto
Um escoamento de água passa entre dois pontos na mesma altura. A pressão cai de 200000 Pa para 100000 Pa, enquanto a velocidade a montante é 2 m/s.
Problema
Determinar a velocidade v₂ usando a equação de Bernoulli.
Como usar
Selecione velocidade v₂ e informe ρ = 1000 kg/m³, p₁ = 200000 Pa, v₁ = 2 m/s, z₁ = 0 m, p₂ = 100000 Pa e z₂ = 0 m.
Unidades: kg/m³, Pa, m/s e m; casas decimais: 4.
Resultado
A velocidade calculada é aproximadamente 14,2829 m/s. As cargas a montante são: pressão 20,3874 m, velocidade 0,2039 m, altura 0 m e carga total 20,5912 m.
2. Determinar a altura em um escoamento sem velocidade
Professor de mecânica dos fluidos
Contexto
Dois pontos contêm água com pressão e velocidade iguais a zero. O ponto a montante está a 10 m de altura.
Problema
Calcular a altura z₂ quando p₂ e v₂ também são zero.
Como usar
Selecione altura z₂ e informe ρ = 1000 kg/m³, p₁ = 0 Pa, v₁ = 0 m/s, z₁ = 10 m, p₂ = 0 Pa e v₂ = 0 m/s.
Perguntas frequentes
Quais grandezas preciso informar?
Informe a densidade, p₁, v₁ e z₁, além de duas entre p₂, v₂ e z₂. A terceira será calculada.
Quais incógnitas podem ser calculadas?
A ferramenta calcula a velocidade v₂, a pressão p₂ ou a altura z₂.
Quais unidades são aceitas?
Densidade em kg/m³ ou g/cm³; pressão em Pa, kPa, bar, atm ou psi; velocidade em m/s; e altura em m, cm ou ft.
O que acontece se o radicando da velocidade for negativo?
A ferramenta retorna um erro, pois o resultado seria fisicamente impossível.
Quais resultados adicionais são apresentados?
São apresentadas as cargas de pressão, de velocidade e geométrica a montante, além da carga total.