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Atividade 4 Hidraulica Aplicada

Relatório da ATIVIDADE 4 do curso Hidráulica Aplicada: questões resolvidas sobre canais (Manning), orifícios e vertedores (retangular e triangular), com respostas selecionadas, resultados, comentários e cálculos numéricos das soluções.

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Prévia do material em texto

Usuário BRUNO DE SOUZA TISONI
Curso GRA0783 HIDRÁULICA APLICADA GR1555211 - 202110.ead-
29779052.06
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 05/05/21 16:34
Enviado 05/05/21 16:46
Status Completada
Resultado da
tentativa
10 em 10 pontos  
Tempo decorrido 11 minutos
Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários
Pergunta 1
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da
resposta:
Um determinado canal foi construído num laboratório de testes de rugosidade para
experiências com diversos materiais. Os dados conhecidos são da vazão que o
mesmo suportou, que foi de 8,3 m 3 /s e da declividade com que foi construído, de
0,0005 m/m. As medidas geométricas foram de 3 m para a largura é de 1,5 m de
altura d'água. Como a experiência foi desmontada, ficou faltando anotar o material
que constituía as paredes do canal. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que apresente qual era esse material:
Vidro
Vidro
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para descobrir o
material de que foi feito o canal, precisamos descobrir primeiro o
valor do coeficiente n . De posse de valor, consultamos a tabela de
coeficientes n e temos o resultado. Como são dados vazão,
declividade e as medidas geométricas do canal, podemos aplicar a
equação de Manning. 
Am = 3 x 1,5 = 4,15 m 2 
Pm = 1,5 + 3 + 1,5 = 6 m 
Rh = 0,75 m 
Q = (1/n) Am x Rh 2/3 x I 0,5 
8,3 = (1/n) 4,15 x 0,75 2/3 
x 0,0005 0,5 
Isolando a incógnita, temos n = 0,010. Consultando a tabela temos
para esse valor que o material é vidro.
1 em 1 pontos
Pergunta 2
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta:
 
Comentário
da
resposta:
Ao ser construído um reservatório, um orifício de 0,317 m de diâmetro  foi
colocado distante 0,10 m do fundo, para descarga do reservatório. Este detalhe foi
motivado pela necessidade de se ter sempre uma camada de água no fundo do
mesmo. Da maneira como está, existe 3,90 m de água acima do centro do orifício. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique qual a vazão que o mesmo
proporcionará:
0,418 m 3/s
0,418 m3/s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, como o orifício não está junto
ao fundo, nem a alguma parede lateral, utilizaremos a fórmula simpli�cada, com
Cd = 0,61, área do orifício = 3,14x0,317 2/4 e h = 3,841., o que resulta em 
 
Pergunta 3
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta:
 
Comentário
da
resposta:
Para medir-se a vazão de determinado curso d'água foi instalado no mesmo um
vertedor retangular,  de 3 m de largura e 1,5 m de altura, sem contrações laterais.
Notou-se que, após a instalação do mesmo, a água elevou-se 1,75 m em relação
ao leito, ficando uma altura de 0,25 m acima da soleira do vertedor (medida à 3 m
à montante do vertedor). 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a vazão:
0,69 m 3/s
0,69 m3/s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois em primeiro lugar, precisamos
decidir qual fórmula utilizar. Como p / H = 1.5 / 0,25 = 6, que é maior que 3,5,
podemos utilizar a fórmula de Francis: 
Q = 1,838 x L x H 3/2 
Com os valores fornecidos no enunciado, temos: 
                                                            Q = 1,838 x 3 x 0,25 3/2 = 0,70 m 3/s
Pergunta 4
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta:
 
Comentário
da
resposta:
Um reservatório possui seu nível d'água 3 m acima do centro de um orifício circular
de 0,5 m de diâmetro. O orifício, por razões estratégicas, foi construído 10 cm
acima do fundo do reservatório. Trata-se de uma estrutura com a finalidade de
fornecer água por gravidade, para um bairro situado mais abaixo na topografia da
cidade. 
  
Assinale a alternativa que indique a vazão que será disponibilizada:
0,92 m 3/s
0,92 m3/s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, com as medidas fornecidas se
constata que é um orifício de grandes dimensões, pois 0,5 > 1/10 de 3 m. Então
utiliza-se a fórmula 
 
  
Com o detalhe que h 2 
é a altura de água acima do ponto inferior do orifício, ou seja 3,0 m + (0,5 m / 2)
= 3,25 m e que h 1 é a altura d'água acima do ponto superior do orifício, ou seja
3,0 m- (0,5 m / 2) = 2,75 m. Lembrando que, pelo enunciado o jato não tem
contração incompleta, com os demais dados a resposta �ca: 
 
Isto resulta Q = 0,918 m 3/s.
Pergunta 5
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário da
resposta:
O proprietário de uma pequena lavoura precisa conhecer a vazão de um córrego de
pequenas dimensões que corre ao fundo de sua propriedade. Para tanto irá instalar
um vertedor triangular, ângulo central à 90 o . A vazão esperada para esse curso
d'água é de 0,012 m 3 /s. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique quanto se elevará a água em
relação ao vértice central do vertedor:
15 cm
15 cm
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, como a fórmula para
vertedores triangulares é 
Q = 1,4 x H 5/2 
Com a informação fornecida no enunciado do problema de que a vazão
esperada será de 0,012 m 3/s, temos que: 
1 em 1 pontos
0,012 = 1,4 x H 5/2 
O que nos dá a resposta esperada de H = 0,15 m ou 15 cm.
Pergunta 6
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da
resposta:
No projeto de determinado reservatório, de formato cilíndrico, deseja-se saber seu
tempo de esvaziamento. Para tanto são conhecidas a altura do reservatório e o
diâmetro do orifício, de 0,15 m. Considere um coeficiente de descarga corrigido de
0,62.  O reservatório possui altura 5 m e área da base de 7,065 m 2 . 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que calcule o tempo para esvaziar:
640 s
640 s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois considerando que o tempo
consultado é para se esvaziar o reservatório, h 2 = 0. Com os demais dados
fornecidos pelo enunciado colocados na fórmula, teremos 
 
 
O que dá como resultado um tempo de esvaziamento de 640 segundos.
Pergunta 7
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta:
 
Comentário
da
resposta:
Um canal retangular de concreto com alisamento deverá ser construído para
condução de água. A largura do fundo está prevista para medir 3 m e declividade
longitudinal 0,0005 m/m. Deseja-se que este canal tenha máxima eficiência. Você,
como engenheiro, é chamado para dar seu parecer sobre alguns detalhes técnicos. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a vazão que irá fluir pelo canal:
6,9 m 3/s
6,9 m3/s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, considerando que o canal
deverá ser de máxima e�ciência, a altura de água no mesmo deverá ser a
metade da medida da largura do canal, portanto h = 1,5 m. Sendo retangular, a
área molhada será A m = 3 x 1,5 = 4,5 m 2. O perímetro molhado será P m = 1,5
+3 + 1,5 = 6 m. Por sua vez, o raio hidráulico será R h = A m / P m 
= 4,5 / 6 = 0,75 m. Agora, juntamente com a declividade fornecida no enunciado,
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
I = 0,0005 m/m, já dispomos de todos os parâmetros para o cálculo da vazão,
usando a fórmula de Manning, só lembrando que, para canal de concreto com
acabamento n = 0,012. 
Q = (1/n) A m . R h 2/3 
. I 0,5 
Q = (1/0,012) 4,5 x 0,75 2/3 
x 0,005 0,5 = 6,9 m 3/s.
Pergunta 8
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta:
 
Comentário da
resposta:
Um canal construído com madeira aplainada conduz água desde um reservatório
até o tanque de uma indústria. Ao longo desse percurso a declividade é de 0,006
m/m. O canal foi construído de maneira que sua parte inferior mede 1,30 m. A
empresa necessita ter uma idéia técnica sobre alguns dados referentes ao canal. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que apresente qual será a vazão quando a
altura da água no canal atingir 0,5 m:
1,81 m 3/s
1,81 m3/s
Resposta correta. Sua alternativa está correta, pois, para aplicarmos a
equação de Manning, precisamos primeiro calcular: 
Am = 0,5 x 1,3 = 0,65 m 2 
Pm = 0,5 + 1,3 + 0,5 = 2,3 m 
Rh = 0,282 m 
Com os demais dados fornecidos pelo problema, e sabendo que para
paredes de madeira aplanada n = 0,012, temos: 
Q = (1/n)Am x Rh 2/3 x I 0,5 
Q = (1/0,012) 0,65 x 0,282 2/3 
x 0,006 0,5 = 1,81 m 3/s.
Pergunta 9
Devido a necessidades construtivas que indicavam este formato, será escavado um
canal  trapezoidal. Os dados geométricos constam da figura abaixo. Estima-se que
a altura de água que será atingida quando o mesmo entrar em funcionamento ,
será de 2 m. O canal será no formato regular, com talude de 1:4. 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
Resposta Selecionada:
 
Resposta Correta:
 
Comentário
da
resposta:
  
Fonte: o autor. 
  
Neste sentido, calcule o raio hidráulico, e assinale a alternativa correta:
7 m 
7 m 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois como primeira
etapa para chegarmos no raio hidráulico precisamos calcular o valor
da tangente do ângulo inferior do talude. Mas, como é informado
que o talude é de 1:4 isso nos indica que a tangente do ângulo
procurado é 4 o que nos permite calcular os valores de x 1 = x 2 = h
/ 4 = 2 / 4 = 0,5. Agora podemos utilizar a fórmula para cálculo da
área molhada: 
A m = b x h + 0,5 h (x 1 
+ x 2) 
A m = 3 x 2 + (0,5 + 0,5) = 7 m 
 
Pergunta 10
Devido à razões de ordens práticas, num determinado canal foi instalado um
vertedor de forma circular. O diâmetro do vertedor é de 20 cm. Quando a água
represada subiu no nível do canal e começou a verter, uma escala ao lado mesmo
acusou a marca de 8 cm acima do ponto mais baixo da circunferência. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que determine qual a vazão que está
ocorrendo:
1 em 1 pontos
Sábado, 8 de Maio de 2021 11h02min31s BRT
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da
resposta:
5 L/s
5 L/s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois como o vertedor é circular,
utilizaremos a fórmula 
Q = 1,518 x D 0,693 x H 1,807 
Com os dados fornecidos pelo enunciado �camos sabendo que o diâmetro do
orifício do vertedor é de 20 cm e que a altura de água acima da crista é de 8 cm.
Desta maneira, a equação �ca:                                                Q = 1,518 x 0,2 0,693
x 0,08 1,807. 
Isto dá como resposta Q = 0,005 m 3/s, ou 5 L/s.

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