Enunciado

Na Figura P10.62, seja V 0 = 1 m s   e   y 0 = 1   m . Se a altura máxima da elevação for de 15 cm, calcule (a) o número de Froude sobre o topo da elevação e (b) a depressão máxima na superfície da água.

Passo 1

Aqui não precisamos diferenciar nada, vamos apenas aplicar a equação 10.39, assim:

y 2 3 - E 2 y 2 + V 1 y 1 2 2 g = 0

em que,

E 2 = V 1 2 2 g + y 1 - h m á x = 0,901   m

Inserindo que,

V 1 y 1 = 1

Teremos,

y 2 3 - 0,901 y 2 2 + 0,051 = 0 → y 2 = 0,826   m

Assim, o centro da depressão,

Δ z = 1 - 0,15 - 0,826 = 0,024   m

Daí, teremos V 2 = 1,21   m / s . Portanto, o número de Froude,

F r 2 = V 2 g y 2 = 0,425

Resposta

  1. 0,425
  2. 0,024 m
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