Enunciado

Um longo canal retangular, de 3 m de largura, tem uma superfície ondulada a uma profundidde de cerca de 1,8 m. Estime a vazão de descarga.

Passo 1

Tá legal, sabemos que o número de Froude é dado por:

F r = V c

E que, nesse caso, c é dado por:

c = g y

Então, substituindo a expressão para c na equação do número de Froude, temos:

F r = V g y

Passo 2

Sabemos também que um número de Froude igual a 1 corresponde a um escoamento com superfície ondulada, que é a transição entre o escoamento rápido e o lento, e nesse caso, o exercício nos disse que a superfície é ondulada, então, substituindo os valores conhecidos na equação para o número de Froude do passo 1, temos:

1 = V 9,81 1,8 → V = 4,2   m / s

Passo 3

Agora, para calcular a vazão, basta multiplicar o valor da velocidade encontrada no passo 2 pela área do canal (que é dada pela largura vezes a sua profundidade), então, temos:

Q = V A = V b y = 4,2 3 1,8 → Q = 22,7   m 3 / s

Resposta

Q = 22,7   m 3 / s

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