Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 32
Um vertedouro é uma obstrução em um escoamento em canal que pode ser calibrado para medir a vazão, como mostra a figura abaixo. A vazão volumétrica Q varia com a gravidade g, com a largura b do vertedouro no sentido perpendicular ao papel e com a altura H da água a montante acima da soleira do vertedouro. Sabendo-se que Q é proporcional a b, use o teorema de pi para encontrar uma relação funcional única Q(g, b , H).
Passo 1
Vamos para mais um desafio da mecânica dos fluidos?
Vamos escrever matematicamente como as coisas são função de outras?
Quais são as unidades bases desses parâmetros?
Como temos 4 variáveis (n), e temos 2 dimensões bases (LT), tem-se que o número de grupos pi iguais a 7 – 2 = 2 grupos!
Passo 2
Note que com certeza uma relação será a razão entre b e H, porque eles possuem a mesma unidade base, então já fica de olho porque esse cara tem que aparecer no meio da sua resolução como grupo pi.
Passo 3
Vamos agora fazer as análises dimensionais e assim montar as equações algébricas!!!
Portanto, podemos escrever que:
Passo 4
Como sabemos que , podemos reduzir a equação a: