A seção transversal de um canal trapezoidal tem 4 m largura de fundo e a declividade do talude é
(horizontal: vertical). Se a vazão é igual a
, calcule:
a. a profundidade crítica
b. a largura superficial crítica
c. a velocidade crítica
Resp:
a. a profundidade crítica
b. a largura superficial crítica
c. a velocidade crítica
Passo 1
O enunciado dá um canal trapezoidal de fundo
m e taludes com declividade
(ou seja,
), transportando vazão
,
/s. Pede-se a profundidade crítica
, a largura superficial crítica
e a velocidade crítica
. O conteúdo usado será a condição de escoamento crítico, que em canais genéricos satisfaz
onde
é a área da seção e
a largura superficial.
Passo 2
Para o canal trapezoidal com taludes de declividade
, em função da profundidade
temos:
Nesta fórmula,
em
e
em m.
Passo 3
Aplicando a condição crítica
, calculamos primeiro o lado direito numérico:
Definimos
e buscamos
tal que
. Fazendo dois palpites:
Para
,m:
Para
,m:
Interpolando linearmente entre esses pontos para atingir
:
Passo 4
A largura superficial crítica é
Passo 5
A velocidade crítica vem de
Resposta
Profundidade crítica
m
Largura superficial crítica m
Velocidade crítica m/s
Largura superficial crítica
Velocidade crítica