Resposta correta: D - aumento da velocidade e diminuição da pressão

Tema central: conservação de massa (equação da continuidade) e conservação de energia para fluido incompressível (equação de Bernoulli). Em sistemas de irrigação pressurizada com água, essas leis determinam como velocidade e pressão se ajustam quando o diâmetro da tubulação muda.

Resumo teórico:

- Continuidade: A·v = constante. Se o diâmetro reduz de 100 mm para 50 mm, a área cai para (0,5)² = 0,25 vezes; logo a velocidade aumenta 4 vezes (v2 = 4·v1).

- Bernoulli (entre dois pontos, desprezando perdas): p + ½ρv² = constante. Se v aumenta, ½ρv² aumenta, portanto a pressão estática p deve diminuir para manter a soma constante.

Fontes: princípios clássicos de mecânica dos fluidos (por ex. Çengel & Cimbala; White).

Justificativa da alternativa correta (D):

Ao reduzir o diâmetro, a área diminui para 1/4; pela continuidade, a velocidade aumenta 4 vezes. Pela relação de Bernoulli, o aumento da energia cinética (½ρv²) implica redução da pressão estática entre as seções (ou seja, p2 < p1), logo “aumento da velocidade e diminuição da pressão”.

Análise das alternativas incorretas:

A - diminuição da velocidade e da pressão: contradiz a continuidade (área menor → velocidade não pode diminuir).

B - aumento da velocidade e aumento da pressão: contradiz Bernoulli para fluxo incompressível sem aporte energético entre as seções; aumento de velocidade reduz a pressão estática.

C - diminuição da velocidade e aumento da pressão: contradiz continuidade (velocidade não diminui) e seria inconsistente com a conversão de energia cinética/pressão esperada.

Dica de prova / estratégia: ao ver mudança de diâmetro, primeiro aplique continuidade para a direção da variação da velocidade; em seguida use Bernoulli (ou raciocínio de energia) para saber o efeito na pressão. Considere sempre hipóteses: água ≈ incompressível; escoamento estacionário; sem bombas entre as seções (ou considere perdas se pedirem).

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