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:

c = g y

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

c = 9,81 ( 2 ) → c = 4,43   m / s

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:

v o n d u l a ç ã o = 7   m / s

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:

v e s c o a m e n t o = v o n d u l a ç ã o - c = 7 - 4,43 → v e s c = 2,57   m / s

Resposta

v e s c = 2,57   m / s

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