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Fisica

  

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10. Un fiume è largo 250 m e ha una profondità media di 1,8 m. La sua portata è di circa 550 m3/s. Calcola la velocità dell’acqua.
In un punto in cui il letto del fiume si abbassa, la velocità dell’acqua è 3,0 km/h. Calcola la profondità media del fiume in questo punto.

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@Francesca1710

Sappiamo che la portata volumetrica è il prodotto tra la velocità di scorrimento del fluido per la sezione che esso attraversa. 

P= v* S

 

Nel nostro caso, possiamo determinare il valore della sezione rettangolare:

 

S= larghezza * profondità = 250*1,8 = 450 m²

 

Quindi la velocità del fiume nel punto ( 1)  è:

v = P/S = 550/450 = 1,22 m/s

 

Dall'equazione di continuità sappiamo che la portata P resta costante. Per cui diminuendo la velocità, la sezione del fiume deve aumentare.

Essendo la velocità nel secondo punto v1=(3/3,6) m/s , la sezione S in cui scorre il fluido è:

 

S1= P/V1 = 550/ (3/3,6) = 660 m²

 

Sapendo il valore della larghezza, possiamo determinare il nuovo valore di profondità:

 

Profondità = S1/250 = 660/250 = 2,64 m



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Portata:

Q = Area * velocità.

Immaginiamo la sezione del fiume come un rettangolo? Area = larghezza * profondità.

Area = 250 * 1,8 = 450 m^2;

Q = 550 m^3/s;

v = Q / Area = 550 / 450 = 1,22 m/s; 

in km/h = 1,22 * 3,6 = 4,4 km/h;

la portata Q resta costante.

Se la velocità diminuisce, diventa 3,0 km/h, la sezione del fiume aumenta; A1 = larghezza * h1

v1 = 3,0 km/h = 3000 m/3600 s = 3,0 / 3,6 = 0,83 m/s;

Area 1 = Q / v1 = 550 / 0,83 = 660 m^2;

h1 = 660 / 250 = 2,6 metri; nuova profondità del letto del fiume.

@francesca1710  ciao



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V = Q/A = 550/(250*1,8) = 1,222 m/sec 

V' = 3/3,6 = m/sec 

h' = Q/(V'*L) = 550/(3/3,6*250) = 2,640 m 



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- Sezione del fiume $S= largh.×prof.media = 250×1,8 = 450~m^2$;

portata $Q= 550~m^3/s$;

applicando ora la formula della portata, $Q= S×v$, calcoliamo la velocità con la sua formula inversa, come segue:

velocità dell'acqua $v= \frac{Q}{S} = \frac{550}{450} = 1,2222~m/s$; $\bigg(\frac{\frac{m^3}{s}}{m^2}\bigg) = \frac{m}{s}$.

 

- Velocità dell'acqua $v= 3~km/h = \frac{3}{3.6} = 0,8333~m/s$;

con uguale portata e diminuendo la velocità significa che è aumentata la sezione dell'alveo del fiume quindi considerando che sia uguale la larghezza dello stesso, visti i termini della domanda, fai:

sezione $S= \frac{Q}{v} = \frac{550}{0.8333} = 660~m^2$;

profondità media del fiume $h= \frac{S}{larghezza} = \frac{660}{250} = 2,64~m$.

 

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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