Determine a tensão tangencial média (em Pa) sobre o fundo de uma galeria de águas pluviais de diâmetro D, escoando uma certa vazão em regime permanente uniforme, a meia seção, isto é, com altura d’água igual a metade do diâmetro, com declividade de fundo igual
. Observe que, pela definição de raio hidráulico, a linha d’água em contato com a atmosfera não faz parte do perímetro molhado e que, se o escoamento é permanente e uniforme a perda de carga unitária
é igual à declividade de fundo
. (valor: 1,0 )
Considere os seguintes dados:
Diâmetro,
Diâmetro,
Passo 1
Temos uma galeria circular de diâmetro
, escoando água em regime permanente uniforme com altura de fluxo igual a metade do diâmetro
e declividade de fundo
. Queremos a tensão tangencial média no perímetro molhado, sabendo que em escoamento uniforme a perda de carga unitária
é igual a
. Usaremos a relação
onde
é o peso específico da água e
o raio hidráulico.
Passo 2
Para profundidade igual a
, a seção molhada é um semicírculo de raio
. Logo,
Assim o raio hidráulico é
Passo 3
Substituindo em
, temos
Adotando para a água
, fica
Passo 4
Convertendo
, o raio hidráulico vale
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