Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Dinâmica- Ed: 9º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 83
A profundidade da água que escoa do um canal de seção transversal retangular de largura b a uma velocidade v1 e a uma profundidade aumenta para uma profundidade em um ressalto hidráulico. Expresse a vazão Q em termos de b, e .
Passo 1
Vamos lá resolver mais essa? Aqui temos um escoamento de água em um canal, onde sua profundidade aumentou devido a um ressalto hidráulico. Pelo princípio da conservação da massa temos que:
Colocando isso em termos de vazão mássica:
Assim,
Passo 2
Como a velocidade em 1 é diferente da velocidade em 2, essa variação foi causada pela variação de pressão entre essas duas seções. Assim usaremos o princípio de impulso e quantidade de movimento para obtermos a vazão Q. Antes, vamos descobrir a pressão em cada seção:
A força de impulso de cada seção é calculada como:
Passo 3
Agora, utilizando o esquema abaixo que descreve o princípio do impulso e da quantidade de movimento:
