Um canal retangular com 2,0 m de largura e vazão de 10,0 m³ /s, forma-se um ressalto hidráulico. Sabendo que a profundidade de montante é de 1,00 m, e assumindo aceleração da gravidade igual a 10 m/s² , a altura do ressalto é de: √20 ≅ 4,47 √23 ≅ 4,80 √21 ≅ 4,58 √24 ≅ 4,90 √22 ≅ 4,69 √26 ≅ 5,10
- A)0,62m.
Errada, porque 0,62 m subestima a diferença entre as profundidades conjugadas calculadas para o ressalto.
- B)0,79m
Certa, pois a profundidade a jusante fica em cerca de 1,79 m e a altura do ressalto é 1,79 - 1,00 = 0,79 m.
- C)0,84m.
Errada, pois 0,84 m já passa do valor obtido pela relação de profundidades conjugadas.
- D)0,92m.
Errada, porque 0,92 m seria um arredondamento exagerado e não bate com a fórmula do ressalto.
- E)1,00m.
Errada, pois a altura do ressalto não é simplesmente igual à profundidade de montante.
Gabarito: B
Em ressalto hidráulico, a água passa de escoamento rápido e raso para escoamento mais lento e profundo. Em canal retangular, a conta padrão usa a profundidade conjugada: y2 = y1/2 [\u221a(1 + 8 Fr1^2) - 1], em que Fr1 é o número de Froude a montante. É aquele momento em que o fluxo parece 'tomar jeito' depois de um trecho turbulento. Vamos aos dados: largura de 2,0 m e vazão de 10 m3/s dão vazão unitária q = 5 m2/s. Como a profundidade de montante é 1,0 m, a velocidade vale v = q/y1 = 5 m/s. Então Fr1 = v/\u221a(gy1) = 5/\u221a(10) = 5/\u221a10, logo Fr1^2 = 2,5. Substituindo na fórmula: y2 = 1/2 [\u221a(1 + 8\u00d72,5) - 1] = 1/2 (\u221a21 - 1). Como \u221a21 \u2248 4,58, vem y2 \u2248 1/2 (4,58 - 1) = 1,79 m. A altura do ressalto é a diferença entre as profundidades conjugadas: 1,79 - 1,00 = 0,79 m. Por isso, o gabarito B está correto. Em Hidráulica, esse tipo de questão costuma cobrar exatamente a relação entre número de Froude, profundidades conjugadas e a leitura direta da diferença de níveis do ressalto.