Enunciado

Água com 30   c m de profundidade está em escoamento uniforme em um canal de concreto sem acabamento, em declive de 1 ° , quando ocorre um ressalto hidráulico, como na Figura P 10.89 . Se o canal for muito largo, calcule a profundidade da água y 2 a jusante do ressalto hidráulico.

Passo 1

E aí, tudo bem? Bora matar essa questão!

Para o concreto sem acabamento vamos tomar n ≈ 0,014 . Agora vamos calcular a velocidade para o ressalto e o número de Froude para finalmente encontrarmos a altura de ressalto:

V 1 = 1 n R h 2 3 S 0 1 2 = 1 0,014 ⋅ 0,3 2 3 sen ⁡ 1 ° 1 2

V 1 ≈ 4,23   m s

Agora calculando o número de Froude:

F r 1 = V 1 g y 1 = 4,23   m s 9,81 m s 2 ⋅ 0,3   m

F r 1 ≈ 2,465

Passo 2

Finalmente encontrando y 2 :

y 2 y 1 = 1 2 1 + 8 F r 1 2 - 1 = y 2 0,3   m = 1 2 1 + 8 2,465 2 - 1

y 2 ≈ 0,91   m

Isso é tudo pessoal, conseguimos mais uma! \o/

Resposta

y 2 ≈ 0,91   m

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