Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 5
Água escoa rapidamente em um canal de 25 cm de profundidade. Ao se penetrar a superfície livre com a ponta de um lápis, forma-se uma onda a jusante em formato de cunha com um ângulo total de 38°. Calcule a velocidade V da água.
Passo 1
E aí, genteeeeee! Vamos seguir com mais um exercício?? Então a primeira coisa a se fazer quando a questão vem sem desenho, é DESENHAR! Então imagina o seguinte, a água vem escoando e aí ela se depara com a ponta de um lápis, como deve ficar mais ou menos o escoamento depois? Bem, provavelmente como abaixo!
Passo 2
Se fosse um gás, e ele estivesse falando pra gente que o escoamento é “o gás escoa rapidamente...”, ele estaria dizendo basicamente que é um escoamento supersônico. Para líquidos, a ideia é a mesma, só que o nome muda. Então, no enunciado se dizer que “a água escoa rapidamente...”, ele está dizendo que temos um escoamento supercrítico.
Passo 3
O número de Froude é análogo ao número de Mach aqui, ou seja, é uma relação da velocidade do escoamento com a velocidade de propagação da onda formada.
Ou seja, temos