A altura d’água no regime torrencial em um canal trapezoidal com largura de fundo igual à
, inclinação dos taludes
e vazão de
vale
. Determina a altura conjugada no regime fluvial.
Passo 1
Resumindo: num canal trapezoidal de largura de fundo
e taludes
, passa vazão
. Dado que a profundidade supercrítica (regime torrencial) é
, queremos achar a profundidade conjugada subcrítica
do salto hidráulico, usando conservação da força específica (quantidade de movimento).
Passo 2
Geometria e áreas: para profundidade genérica
num trapezoidal com talude
e base
:
e a posição do centróide acima do fundo vale
Passo 3
Calcular força específica em
:
Passo 4
Expressão geral da força específica:
Para achar
, impomos
Substituindo
,
e simplificando (veja contas em passo extra), chegamos à função
Passo 5
Resolvendo numericamente
para
:
-
(ainda ) -
( )
fica claro que está entree . Refinando por iterações: -
-
Logo a raiz é cerca de.
Resposta
A profundidade conjugada no regime fluvial é aproximadamente