O escoamento uniforme da água em um canal largo de alvenaria com declividade de 0,02° ocorre sobre uma elevação de 10 cm como na Figura P10.59. Isso resulta em uma pequena depressão na superfície da água. Se a profundidade mínima da água sobre a elevação for de 50 cm, calcule (a) a velocidade sobre a elevação e (b) a vazão por metro de largura.
Passo 1
Lets go, família! Bora resolver mais uma.
Para uma estrutura de alvenaria, temos . Uma vez que o nível de água diminui com a elevação, o fluxo ascendente é subcrítico. Sabendo disso, teremos que:
Temos e .
Nosso escoamento pode ser dado por:
Vamos resolver as duas equações simultaneamente, com isso, encontraremos, para ,
Daí,
Lembrando que para um escoamento subcrítico temos .