Em um canal de irrigação, cuja largura é
e profundidade
, a água flui com uma velocidade de
. Determine o fluxo de massa através das seguintes superfícies:
uma superfície de área
, totalmente na água, fazendo um ângulo de
com a direção do fluxo.
uma superfície de área
Passo 1
O enunciado descreve um canal de irrigação retangular com largura
e profundidade
, onde a água escoa com velocidade uniforme de
. Queremos determinar o fluxo de massa através de uma superfície plana de área
totalmente submersa, inclinada de
em relação à direção do fluxo.
Passo 2
Calculamos a área da superfície submersa:
Passo 3
O fluxo de massa é dado por
Como
é constante e o ângulo entre a direção do fluxo e o plano da superfície é
, o ângulo entre
e a normal
é
. Logo,
Passo 4
Adotando a densidade da água
e calculando
, temos
Passo 5
Efetuando as operações,
então
Resposta
O fluxo de massa através da superfície é aproximadamente
.