Enunciado

A Figura P 5.8 mostra um ressalto hidráulico localizado à jusante de um vertedor. A profundidade do escoamento a montante do ressalto é igual a 0,18     m e neste local a velocidade média do escoamento é 5,5     m / s . Calcule a profundidade do escoamento a jusante do ressalto sabendo que neste local a velocidade do escoamento é igual a 1,0   m / s .

Passo 1

E aí, galerinha! Simbora pra mais uma questãozinha aí sobre volumes de controle!

Então galera! Nesse exercício aí a gente tem o mesmo esquema de balanço de líquido que entra sendo igual ao balanço de líquido que sai...

∑ Q e n t r a d a = ∑ Q s a í d a

E como é de costume, vamos considerar o fluido como incompressível. Dessa forma, temos que...

Q 1 = Q 2

E como a vazão é dada por...

Q = V A

Onde V é a velocidade e A é a área da seção transversal. Então;

A 1 V 1 = A 2 V 2

Passo 2

Dessa forma, uma vez que a largura l é a mesma, tanto à jusante como à montante, então...

h 1 l V 1 = h 2 l V 2

Assim, isolando h 2 que é a altura h que queremos obter...

h = h 2 = V 1 V 2 h 1

E substituindo os valores numéricos...

h = 5,5 1,0 ⋅ 0,18

h = 0,99   m

Obtemos nossa resposta!

Resposta

h = 0,99   m

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