Enunciado

Considere o escoamento de água através de um canal retangular largo que sofre um salto hidráulico. Mostre que a razão entre os números de Froude antes e depois do salto pode ser

expressa em termos das profundidades de escoamento y 1 e y 2 antes e depois do salto, respectivamente, como F r 1 F r 2 = y 2 y 1 3   .

Passo 1

Vamos lá pra mais uma questão!!

A gente tem um escoamento em um canal retangular e em determinado ponto acontece um salto hidráulico, queremos provar que:

F r 1 F r 2 = y 2 y 1 3  

F r 1 é o número de Froude antes do salto, com profundidade y 1 e após o salto temos F r 2 com y 2 .

Pra começar, vamos relembrar a expressão para o número de Froude:

F r = V g y

A velocidade pode ser expressa por:

V = V ˙ A = V ˙ b y

Onde b é a largura do canal! Substituindo temos:

F r = V ˙ b y g y = V ˙ b y g y = V ˙ g y 3

Passo 2

Agora podemos escrever F r 1 / F r 2 :

F r 1 F r 2 = V ˙ g y 1 3 V ˙ g y 2 3

Cortando os termos em comum e arrumando um pouquinho...

F r 1 F r 2 = y 2 3 y 1 3  

E, tcharaaaaam:

F r 1 F r 2 = y 2 3 y 1 3

Uhuuuul!!!!

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um canal retangular tem 2 m de largura e contém água com 3 m de profundidade. Se a declividade for de 0,85° e o revestimento for de metal corrugado, calcule o valor da descarga para escoamento uniform
Um canal de aço rebitado tem declividade de 1:500 e formato em V com um ângulo total de 80°. Encontre a profundidade normal se a vazão for de 900 m³/h
Uma engenheira faz medidas cuidadosas com um vertedouro (ver a seção 10.7) que monitora um canal de concreto sem acabamento com uma declividade de 1°. Ela constata, talvez com certa surpresa, que quan
Um canal de formato V revestido de tijolos de barro, com um ângulo total de 90°, tem 1 km de comprimento e um declive de 1:400. Quando operando a uma profundidade de 2m, a extremidade a montante é fec
Deseja-se escavar um canal em terra de seção transversal trapezoidal com θ = 60 ° (ver Figura 10.7). A vazão esperada é de 13, 5 m³/s, e a declividade é de 1,5 m por km. A profundidade do escoamento u