Calculadora do número de Froude

O número de Froude compara as forças inerciais às gravitacionais em um escoamento de superfície livre e é o grupo adimensional clássico para dizer se um canal aberto é subcrítico, crítico ou supercrítico. Com uma velocidade de escoamento característica V, a aceleração gravitacional g e uma escala de comprimento L como a profundidade ou o comprimento de um casco, a definição é Fr igual a V dividido pela raiz quadrada de g vezes L. Alunos conferindo exercícios de canal aberto, engenheiros hidráulicos dimensionando vertedouros e bacias de dissipação, arquitetos navais checando semelhança de casco, e autores de simulação validando entradas adimensionais precisam das mesmas três grandezas e de um resultado reproduzível.

O que Fr = V/√(gL) significa e quais grandezas você deve enviar

Na hidráulica de canais abertos e na arquitetura naval o número de Froude é a razão entre efeitos inerciais e gravitacionais: uma velocidade de escoamento característica dividida pela raiz quadrada da aceleração gravitacional vezes uma escala de comprimento.

A velocidade é um valor representativo de vazão, média ou de casco; a gravidade é a aceleração local, em geral 9.81 metros por segundo ao quadrado na Terra, mas qualquer valor positivo coerente em outro corpo ou em um ensaio de gravidade reduzida; o comprimento é a escala que define o problema de superfície livre—profundidade em um canal retangular, profundidade hidráulica em uma seção prismática ou comprimento de linha d'água de um navio.

A intenção de busca se agrupa em frases como calculadora do número de Froude, Fr igual a V sobre raiz de g L, escoamento subcrítico versus supercrítico em canal aberto, semelhança de casco, checagem de ressalto hidráulico e Froude adimensional a partir de velocidade, gravidade e comprimento. As pessoas querem um valor numérico que possam fixar em uma planilha, embutir em um caderno de laboratório ou alimentar um pipeline maior—não só um lembrete de que a fórmula existe.

As unidades permanecem coerentes com a base que você escolheu: metros por segundo com metros por segundo ao quadrado e metros produzem um Fr verdadeiramente adimensional; qualquer conjunto coerente funciona se você mantiver o radicando dimensionalmente honesto e não misturar sistemas inconsistentes sem converter antes. Um resultado abaixo de um costuma ser chamado subcrítico, um próximo de um crítico, e um acima de um supercrítico, que é a linguagem da maioria dos livros de engenharia civil.

Uso prático, limites, preço e canais de entrega

Use a ferramenta do navegador quando quiser uma conferência imediata de Fr igual a V sobre raiz de g L ao corrigir exercícios, verificar um laboratório de canal aberto, esboçar se um vertedouro é supercrítico ou checando as entradas adimensionais de uma simulação de águas rasas. Escolha unidades de forma coerente: se a velocidade está em metros por segundo, a gravidade em metros por segundo ao quadrado e o comprimento em metros, Fr é adimensional e pronto para comparação com o livro.

Não há modelo de linguagem, nem serviço externo de propriedades do fluido, nem aleatoriedade, de modo que a capacidade é segura para fixar em checagens de integração contínua e materiais de aula reproduzíveis. Conecte o extremo a exercícios de canal aberto, conferidores de respostas de concursos, ferramentas de esboço de vertedouros ou passos de pré-processamento em que você já prefere erros de domínio explícitos—como rejeitar um comprimento característico não positivo—em vez de widgets opacos de caixa-preta que não explicam por que uma entrada ruim foi recusada.