Um canal retangular tem
de largura, coeficiente de Manning igual a 0,010 e transporta
de água em movimento uniforme. A declividade do fundo é igual a 10-4. Pede-se a energia específica do escoamento.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz o seguinte: temos um canal retangular com largura
, coeficiente de Manning
, vazão
e declividade do fundo
. Queremos saber a energia específica do escoamento, que é
onde
é a profundidade normal (na qual o escoamento uniforme acontece) e
a velocidade.
Matéria envolvida: escoamento uniforme em canais abertos (fórmula de Manning) e conceito de energia específica. Vamos precisar:
Matéria envolvida: escoamento uniforme em canais abertos (fórmula de Manning) e conceito de energia específica. Vamos precisar:
- A equação de Manning para velocidade média
. - Definir área molhada
, perímetro molhado , raio hidráulico . - A equação da energia específica
.
Passo 2
Primeiro a gente determina a profundidade normal
resolvendo
com
Note que
e
, então
Logo
A gente resolve isso por tentativa (ou por numérico). Fazendo alguns palpites rápidos:
-
-
Interpolando, chega em
Passo 3
Agora que sabemos
, calculamos a velocidade média:
Passo 4
Por fim, aplicamos a fórmula da energia específica:
Resposta
Energia específica
.