Enunciado

Um reservatório de soleira espessa com 1 m de altura é usado para medir a vazão da água em um canal retangular com 5 m de largura. A profundidade de escoamento bem a montante do reservatório é de 1,6 m. Determine a vazão através do canal e a profundidade de escoamento mínima acima do reservatório.

Passo 1

Bora lá pra mais uma questão!!

A gente quer descobrir a vazão do canal e a profundidade mínima do escoamento acima do reservatório, y 2 , como podemos ver na figura:

Podemos calcular a vazão usando essa formulinha aqui:

V ˙ r e c = C w d , r e c   b g 2 3 3 2   H 3 2

A largura dada no enunciado é b = 5   m e calculando a carga do reservatório, H :

H = y 1 - P w = 1,6 - 1 = 0,6

Só falta conhecermos o coeficiente de descarga, C w , r e c !

Passo 2

Para calcular C w , r e c usamos:

C w , r e c = 0,65 1 + H P w

Substituindo os valores:

C w , r e c = 0,65 1 + 0,6 1 = 0 , 438

Podemos então substituir os dados para calcular a vazão:

V ˙ r e c = 0,438 × 5 × 9,81 × 2 3 3 2 × 0,6 3 2

Calculando:

V ˙ r e c = 2,04   m 3 / s

Passo 3

Agora queremos achar o a profundidade mínima, y 2 e isso acontece no ponto crítico, quando y 2 = y c , então:

y 2 = y c = V ˙ 2 g b 2 1 3

Podemos substituir e calcular:

y 2 = 2,04 2 9,81 × 5 2 1 3 = 0,257   m

Aweee!!!

Resposta

V ˙ r e c = 2,04   m 3 / s

y 2 = 0,257   m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A fórmula para a velocidade de propagação de ondas em águas rasas, equação 10.9 ou 10.10, independe das propriedades físicas do líquido, isto é, a massa específica, a viscosidade ou a tensão superfici
Uma onda se propaga com altura de 12 cm em água com uma profundidade de 1,1 m. Calcule (a) a velocidade de propagação e (b) a velocidade induzida δ V .
Água escoa rapidamente em um canal de 25 cm de profundidade. Ao se penetrar a superfície livre com a ponta de um lápis, forma-se uma onda a jusante em formato de cunha com um ângulo total de 38°. Calc
Pedras lançadas sucessivamente no mesmo ponto, dentro do escoamento de água em um canal com 65 cm de profundidade, criam duas ondas circulares, como na figura abaixo. Com base nessa informação, calcul
O canal em concreto finalizado da figura abaixo é projetado sem a barreira, para uma vazão de 6 m³/s a uma profundidade normal de 1 m. Determine (a) a declividade de projeto do canal e (b) a redução n