Buongiorno, avrei bisogno di aiuto nella risoluzione del seguente problema. Ho risolto il punto a) ma non ho idea di come risolvere il punto b). Grazie in anticipo a chi risponde.
I test di capacità polmonare dimostrano che gli adulti sono in grado di espirare 1,5 litri di aria attraverso la bocca in 1 secondo.
a) Se una persona soffia aria nel modo illustrato in figura attraverso una cannuccia di diametro 0,60 cm, qual è il valore della velocità dell'aria nella cannuccia?
b) Se l'aria della cannuccia viene diretta orizzontalmente lungo l'estremità superiore di una seconda cannuccia verticale inserita in un contenitore con dell'acqua, come mostrato nella figura, a quale altezza h sale l'acqua nella cannuccia verticale?
Soluzioni: a) 53 m/s; b) 19 cm
Io ho risposto alla a) in questo modo
Consideriamo l'aria emessa dalla bocca come un fluido ideale: essendo (per ipotesi) un fluido incomprimibile, la sua densità rimane costante.
La portanza volumica è la quantità di fluido che scorre in un condotto nell'unità di tempo, quindi
Q = (1,5 L)/(1 s) = (1,5*10^-3) m³/s
Il condotto è la cannuccia. L'area della sezione della cannuccia è A=π(D/2)²= 3,1416/4 * (6,0*10^-3 m)² = 2,83*10^-5 m²
Applichiamo l'equazione di continuità per fluidi ideali
Q1= Q2 quindi Q = Av, da cui v = Q/A = ((1,5*10^-3) / (2,83*10^-5)) m/s=53 m/s
