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:
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.