Um ressalto hidráulico ocorre em um canal retangular largo com profundidades conjugadas montante e jusante de
e
, respectivamente. Determine a vazão unitária em trânsito
, a profundidade crítica
e a energia dissipada no ressalto
.
Passo 1
Beleza, vamos fazer um ressalto hidráulico num canal retangular.
Enunciado resumido: temos profundidade montante . Precisamos achar:
Enunciado resumido: temos profundidade montante . Precisamos achar:
- Vazão unitária em trânsito
(m²/s) - Profundidade crítica
(m) - Energia dissipada no ressalto
(m)
Conteúdo/matéria: ressalto hidráulico em canal aberto. Vamos usar o número de Froude e a relação de profundidades conjugadas, depois a fórmula da profundidade crítica e a equação da energia dissipada.
Passo 2
Relação profundidades conjugadas e número de Froude a montante:
A teoria diz que
A teoria diz que
Aqui
. Daí a gente isola
:
Calculemos
:
Então
Passo 3
Agora que temos
, lembramos que
Com
,m/s² e
,m:
Vazão unitária:
Passo 4
Profundidade crítica num canal retangular:
Substituindo
,m²/s:
Passo 5
Energia dissipada no ressalto:
Aqui
,m:
Resposta
q ≈ 3,14 m²/s
y_c ≈ 1,00 m
Δh ≈ 0,89 m
y_c ≈ 1,00 m
Δh ≈ 0,89 m