- Um canal retangular com largura de 50 m transporta uma vazão de
com uma profundidade de escoamento inicial de 2 m . Após uma mudança de declividade a profundidade passa a ser de
. Supondo ausência de perda de carga entre os trechos a montante e a jusante do local da mudança de declividade, determine:
(a) A profundidade crítica e a energia específica crítica;
(b) A profundidade sobre uma soleira com altura de
, caso esta seja implantada no primeiro trecho do canal;
(c) A profundidade sobre uma soleira com altura de
, caso esta seja implantada no segundo trecho do canal.
(a) A profundidade crítica e a energia específica crítica;
(b) A profundidade sobre uma soleira com altura de
(c) A profundidade sobre uma soleira com altura de
Passo 1
O enunciado trata de escoamento em canal retangular de largura
,m e descarga
,m
/s, com profundidades de escoamento
,m (trecho
) e
,m (trecho
). Após mudança de declividade não há perda de carga, e aparecem soleiras de altura
. Vamos usar o conceito de energia específica
e a condição de escoamento crítico dada por
.
Passo 2
Para canal retangular calculamos a profundidade crítica
impondo
Substituindo
,m
/s,
,m e
,m/s
,
A energia específica crítica é
Passo 3
(a)
,m e
,m.
Passo 4
(b) Na soleira de altura
,m no trecho
, a energia de montante é
A energia disponível sobre a soleira é
,m, que é maior que
,m, logo o escoamento choca e a profundidade na soleira é
,m.
Passo 5
(c) Na soleira de altura
,m no trecho
,
logo também choca e
,m sobre a soleira.
Resposta
(a)
,m,
,m
(b) ,m
(c) ,m
(b)
(c)