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canal com coeficiente de rugosidade de maning igual a n=0,013 e B=11m de largura, e dividido em dois trechos, sendo o trecho AB (montante da mudan...

canal com coeficiente de rugosidade de maning igual a n=0,013 e B=11m de largura, e dividido em dois trechos, sendo o trecho AB (montante da mudança de declividade) e formado pela declividade igual a I=0,003 m/m e com altura da lamina de agua igual a h=1,05m. Sabendo que ocorre ressalto hidraulico na mudança de declividade do canal, determine a altura da lamina de agua no trecho BC (a jusante da declividade).

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Para determinar a altura da lâmina de água no trecho BC, é necessário utilizar a equação de conservação de energia entre os pontos A e C, considerando que a energia total no ponto A é igual à energia total no ponto C. A equação de conservação de energia é dada por: hA + (Q^2 / 2gA^2) + zA = hC + (Q^2 / 2gC^2) + zC + hf Onde: - hA é a altura da lâmina de água no ponto A; - Q é a vazão do canal; - g é a aceleração da gravidade; - A é a área da seção transversal do canal; - zA é a cota do ponto A; - hC é a altura da lâmina de água no ponto C; - zC é a cota do ponto C; - hf é a perda de carga devido ao ressalto hidráulico. No ponto A, temos: - hA = 1,05 m (altura da lâmina de água); - Q = A * v = A * (Q / A) = Q (onde v é a velocidade média da água); - A = B * hA = 11 m * 1,05 m = 11,55 m² (área da seção transversal do canal); - zA = 0 m (considerando que a cota do ponto A é igual a zero). No ponto C, temos: - zC = zA - L * I = -30 m (onde L é a distância entre os pontos A e C, que não foi informada na pergunta); - g = 9,81 m/s² (aceleração da gravidade); - A = B * hC (área da seção transversal do canal). A perda de carga devido ao ressalto hidráulico pode ser calculada pela equação de Bélanger: hf = (Q^2 / 2gA^2) * ((1 + sin²θ) / (1 - sin²θ)) Onde: - θ é o ângulo de incidência do jato d'água no ressalto hidráulico. O ângulo de incidência pode ser calculado pela equação de Chézy: v = (1 / n) * R^(2/3) * S^(1/2) Onde: - v é a velocidade média da água; - n é o coeficiente de rugosidade de Manning; - R é o raio hidráulico; - S é a declividade do canal. O raio hidráulico pode ser calculado por: R = A / P Onde: - P é o perímetro molhado. O perímetro molhado pode ser calculado por: P = B + 2hC * (1 + (1 + m²)^(1/2)) Onde: - m é a inclinação da superfície livre da água. A inclinação da superfície livre da água pode ser calculada por: m = (hA / L) * ((g * B * hA) / (Q^2))^(-1/3) Substituindo os valores na equação de Chézy, temos: v = (1 / 0,013) * ((11,55 / P)^(2/3)) * (0,003^(1/2)) Substituindo os valores na equação do raio hidráulico, temos: R = 11,55 / (B + 2hC * (1 + (1 + m²)^(1/2))) Substituindo os valores na equação do perímetro molhado, temos: P = 11 + 2hC * (1 + (1 + m²)^(1/2)) Substituindo os valores na equação de Bélanger, temos: hf = (Q^2 / 2gA^2) * ((1 + sin²θ) / (1 - sin²θ)) Substituindo os valores na equação de conservação de energia, temos: hA + (Q^2 / 2gA^2) + zA = hC + (Q^2 / 2gC^2) + zC + hf Com essas equações, é possível determinar a altura da lâmina de água no trecho BC. No entanto, como a distância entre os pontos A e C não foi informada na pergunta, não é possível calcular a altura da lâmina de água no trecho BC.

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