EC76A Hidráulica
Em um canal retangular de 3 m de largura,
, escoa, em regime uniforme,
. Determinar:
e) a velocidade crítica
Em um canal retangular de 3 m de largura,
e) a velocidade crítica
Passo 1
Beleza, amigo, vamos recapitular o que o exercício pede e o que precisamos pra resolver a parte (e):
– Temos um canal retangular de largura .
– A vazão é .
– Precisamos achar a velocidade crítica do escoamento.
– Temos um canal retangular de largura
– A vazão é
– Precisamos achar a velocidade crítica do escoamento.
Conteúdo envolvido: escoamento crítico em canal aberto. Para isso, vamos usar a teoria de energia específica e a condição de Froude igual a 1, que nos dá a profundidade crítica
e a partir dela a velocidade crítica
.
Passo 2
Antes de tudo, lembramos que no escoamento crítico a energia específica é mínima e o número de Froude é 1. Para um canal retangular, a profundidade crítica
satisfaz:
onde
– (aceleração da gravidade),
– ,
– .
–
–
–
Vamos calcular:
Passo 3
Com
em mãos, a velocidade crítica
é simplesmente a vazão dividida pela área molhada crítica
. Como o canal é retangular,
Logo,
Resposta
A velocidade crítica do escoamento é aproximadamente