Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 4

Uma pedrinha é abandonada em uma corrente de água que escoa em um canal retangular de 2 m de profundidade. Em um segundo, uma ondulação causada pela pedra é levada 7 m a jusante. Qual é a velocidade de escoamento da água?

Passo 1

Conforme vimos na equação 11.6 dessa seção, temos que a velocidade da onda de superfície é dada por:

Em que é a velocidade da onda, é a aceleração da gravidade e é a profundidade aparente da água no local. Substituindo os valores conhecidos, temos:

Passo 2

Agora, como o enunciado nos disse que uma ondulação causada pela pedra é levada 7 m a jusante em um segundo, então, a velocidade da ondulação será:

Passo 3

Dessa forma, a velocidade relativa do escoamento de água é a diferença entre a velocidade da ondulação e a velocidade da onda de superfície, então, temos:

Resposta

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