13-77 Água escoando em um canal largo horizontal a uma profundidade de escoamento de 35 cm e uma velocidade média de 12 m/s sofre um salto hidráulico. Determine a perda de carga

associada ao salto hidráulico.

Passo 1

Vamos lá!! Queremos a perda de carga h L associada ao salto hidráulico!! Para isso vamos usar:

h L = y 1 - y 2 + V 1 2 - V 2 2 2 g

Maaaas não conhecemos nem y 2 nem V 2 e é atrás deles que precisamos ir para podermos calcular h L !

Passo 2

Para calcular y 2 :

y 2 = 0,5 y 1 - 1 + 1 + 8 F r 1 2

Mas primeiro vamos calcular F r 1 :

F r 1 = V 1 g y 1 = 12 9,81 × 0,35 = 6,476

Como F r 1 > 1   o escoamento é supercrítico como deveria ser! Agora vamos achar y 2 :

y 2 = 0,5 × 0,35 - 1 + 1 + 8 × 6,476 = 3,035     m

Agora vamos calcular V 2 :

V 2 = y 2 y 1 V 1 = 3,035 0,35 × 12 = 1,384   m / s

Passo 3

Podemos finalmente achar h L :

h L = 0,35 - 2,035 + 12 2 - 1,384 2 × 9,81

Calculando temos:

h L = 4,56   m

Uhuuul!!!

Resposta

h L = 4,56   m

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