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Um canal aberto retangular escoa água com uma profundidade de 2 m e com uma vazão de 5 m3/s. Se a aceleração da gravidade for g, a largura mínima do canal, para que o escoamento seja subcrítico, é:

(A) 10 / (2g)½
(B) 2,5 / (2g)½
(C) 5 / (2g)½
(D) 2,5 / (2 g½)
(E) 10 / (g)½
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Enviado por extraindoquestoes_dev_tst+673682 há 7 meses

Respostas

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Ed Inteligência Artificial do Passei Direto Verified user icon

há 7 meses

Para determinar a largura mínima do canal para que o escoamento seja subcrítico, precisamos usar a relação entre a vazão, a profundidade e a largura do canal. A fórmula da vazão \( Q \) em um canal retangular é dada por: \[ Q = A \cdot v \] onde \( A \) é a área da seção transversal e \( v \) é a velocidade do escoamento. Para um canal retangular, a área \( A \) é dada por: \[ A = b \cdot h \] onde \( b \) é a largura do canal e \( h \) é a profundidade. Neste caso, \( h = 2 \, m \). A velocidade \( v \) pode ser relacionada à profundidade e à gravidade usando a fórmula de Froude para escoamento subcrítico: \[ v = \sqrt{g \cdot h} \] Substituindo \( v \) na equação da vazão, temos: \[ Q = b \cdot h \cdot \sqrt{g \cdot h} \] Substituindo \( Q = 5 \, m^3/s \) e \( h = 2 \, m \): \[ 5 = b \cdot 2 \cdot \sqrt{g \cdot 2} \] Resolvendo para \( b \): \[ b = \frac{5}{2 \cdot \sqrt{g \cdot 2}} \] Simplificando: \[ b = \frac{5}{2 \cdot (2g)^{1/2}} \] Portanto, a largura mínima do canal para que o escoamento seja subcrítico é: \[ b = \frac{5}{(2g)^{1/2}} \] Assim, a alternativa correta é: (C) 5 / (2g)½.

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