Um reservatório de soleira espessa com 1 m de altura é usado para medir a vazão da água em um canal retangular com 5 m de largura. A profundidade de escoamento bem a montante do reservatório é de 1,6 m. Determine a vazão através do canal e a profundidade de escoamento mínima acima do reservatório.

Passo 1

Bora lá pra mais uma questão!!

A gente quer descobrir a vazão do canal e a profundidade mínima do escoamento acima do reservatório, y 2 , como podemos ver na figura:

Podemos calcular a vazão usando essa formulinha aqui:

V ˙ r e c = C w d , r e c   b g 2 3 3 2   H 3 2

A largura dada no enunciado é b = 5   m e calculando a carga do reservatório, H :

H = y 1 - P w = 1,6 - 1 = 0,6

Só falta conhecermos o coeficiente de descarga, C w , r e c !

Passo 2

Para calcular C w , r e c usamos:

C w , r e c = 0,65 1 + H P w

Substituindo os valores:

C w , r e c = 0,65 1 + 0,6 1 = 0 , 438

Podemos então substituir os dados para calcular a vazão:

V ˙ r e c = 0,438 × 5 × 9,81 × 2 3 3 2 × 0,6 3 2

Calculando:

V ˙ r e c = 2,04   m 3 / s

Passo 3

Agora queremos achar o a profundidade mínima, y 2 e isso acontece no ponto crítico, quando y 2 = y c , então:

y 2 = y c = V ˙ 2 g b 2 1 3

Podemos substituir e calcular:

y 2 = 2,04 2 9,81 × 5 2 1 3 = 0,257   m

Aweee!!!

Resposta

V ˙ r e c = 2,04   m 3 / s

y 2 = 0,257   m

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