Qual deve ser a largura de um canal retangular construído afim de transportar
, a uma profundidade de
em um declive de
. Calcular também a tensão média de cisalhamento. Usar
e
.
:
Passo 1
O enunciado pede que a gente determine a largura
de um canal retangular que escoa
a uma profundidade
em um declive
, usando o coeficiente de Manning
. Em seguida, calcula-se a tensão média de cisalhamento
no fundo do canal. Vamos usar a fórmula de Manning e depois
com
e o raio hidráulico
.
Passo 2
Escrevendo as grandezas geométricas do canal retangular de largura
e altura
:
- Área molhada:
- Perímetro molhado:
- Raio hidráulico:
A vazão pela fórmula de Manning é
Substituindo
,
,
,
e
, obtemos
Passo 3
Simplificando a equação:
Fazendo tentativa numérica ou solução iterativa, chega-se a
Passo 4
Com
e
, o raio hidráulico vale
Logo, a tensão média de cisalhamento no fundo é
Resposta
A largura do canal deve ser
e a tensão média de cisalhamento vale
.