Suponha que se deseje instalar um estreitamento de seção para 2 m de largura. Tal estreitamento irá provocar remanso no canal?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre instalar um estreitamento de seção em um canal com 2 metros de largura e pergunta se isso vai causar remanso, que é aquele aumento no nível da água antes do estreitamento. Vamos usar conceitos de hidráulica, como o princípio da continuidade e a equação de energia para entender isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar do Princípio da Continuidade. Ele diz que, em um fluxo constante, o volume de água que passa por um ponto do canal por segundo deve ser o mesmo em qualquer outro ponto. A fórmula é:
Q = A times V
Onde:
  • é a vazão (volume por tempo),
  • é a área da seção do canal,
  • é a velocidade da água.

Passo 3

Ao estreitar o canal para 2 metros, a área diminui. Para que a vazão permaneça constante, a velocidade da água precisa aumentar. Então, sabemos que isso vai acelerar a água no ponto do estreitamento.

Passo 4

Agora, vamos usar a Equação de Bernoulli para relacionar as energias no fluxo antes e depois do estreitamento. Essa equação nos ajuda a entender como a energia da água é distribuída entre velocidade e altura (nível da água).
Quando a velocidade aumenta, a energia cinética aumenta e, para manter o equilíbrio, a energia potencial (altura da água) deve diminuir. Porém, isso só acontece se não houver outras influências, como resistência ou mudanças na inclinação do canal.

Passo 5

No entanto, na prática, quando a velocidade da água aumenta em um trecho do canal, pode ocorrer um remanso antes do estreitamento. Isso acontece porque a água precisa “acelerar” para passar pelo estreitamento, causando um aumento no nível da água antes desse ponto.

Resposta

Sim, instalar um estreitamento de seção para 2 metros de largura irá provocar remanso no canal, ou seja, haverá um aumento no nível da água antes do estreitamento.

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