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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 9

Ondas de superfície são causadas pela forma do objeto que toca apenas na superfície de uma corrente de escoamento de água, formando o padrão de onda mostrado. A profundidade da corrente é 150 mm. Determine a velocidade do escoamento e o número de Froude. Note que a onda viaja a velocidade c (Eq. 11.6) normal à frente de onda, como mostrado no diagrama.

Passo 1

Tá legal, vamos começar encontrnaod a velocidade que a onda viaja c através da equação 11.6, dada por:

c = g y

Substituindo os valores conhecidos, temos:

c = 9,81 ( 0,15 ) → c = 1,21   m / s

Passo 2

Então, para encontrar o número de Froude, precisamos encontrar antes o valor da velocidade do escoamento V , faremos isso usando o diagrama fornecido no enunciado, onde temos:

s e n   θ = c V → V = c s e n   θ

Então, substituindo os valores conhecidos, temos:

V = 1,21 s e n   30 ° = 1,21 0,5 → V = 2,43   m / s

Passo 3

E o número de Froude será dado por:

F r = V c = 2,43 1,21 → F r = 2

Resposta

V = 2,43   m / s

F r = 2

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