EC76A Hidráulica
Em um canal retangular de 3 m de largura,
, escoa, em regime uniforme,
. Determinar:
b) o tipo de escoamento
Em um canal retangular de 3 m de largura,
b) o tipo de escoamento
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um canal retangular de largura B = 3 m, declividade I = 0,0005 m/m, coeficiente de Manning n = 0,024 e vazão Q = 3 m³/s em escoamento uniforme. A parte (b) quer saber o “tipo de escoamento” (subcrítico, crítico ou supercrítico).
Conteúdo envolvido: fórmula de Manning para escoamento uniforme e número de Froude. Vamos precisar:
Conteúdo envolvido: fórmula de Manning para escoamento uniforme e número de Froude. Vamos precisar:
- Calcular a profundidade de fluxo y a partir da equação de Manning;
- Achar a velocidade média V;
- Calcular o número de Froude
e comparar com 1.
Passo 2
A fórmula de Manning em regime uniforme é
onde, para canal retangular:
Nosso S = I = 0,0005.
Passo 3
Vamos achar y por tentativa e erro (trial‐and‐error). Define
Testes:
- y = 1,0 m →
< 3 - y = 1,5 m →
> 3 - y = 1,35 m →
≃ 3
Aproximando melhor, y ≃ 1,345 m fazm³/s.
Passo 4
Com y = 1,345 m:
Área: .
Velocidade média:
Área:
Velocidade média:
Número de Froude:
Passo 5
Como
, o escoamento é subcrítico (escoamento tranquilo).
Resposta
O escoamento é subcrítico.