ED2_2021

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ESTUDO DIRIGIDO 2 – HIDRÁULICA APLICADA
1) Um canal de drenagem, em concreto nos taludes e fundo (n=0,013), com taludes 1V:2,0H, declividade de fundo Io = 30 cm/km, foi dimensionado para uma determinada vazão de projeto Qo, tendo-se chegado a uma seção com largura de fundo b = 2,00 m e altura de água yn = 1,50 m. Determine a vazão de projeto.
2) Um canal com 5m de largura possui um vertedor retangular, com 3,00m de crista, situado no centro de um canal, com uma carga de 0,30m sobre a crista. Deseja-se substituir este vertedor retangular por um vertedor trapezoidal (Cipolletti) para atenuar a perda de carga nas contrações. Sabe-se que Q=1,838*L’*H3/2 e L’=L-0,1H ou L’=L-0,2H. Determine a largura aproximada da soleira do vertedor trapedoizal para que a altura d’água sobre a soleira NÃO ultrapasse os 30 cm.
3) A captação de água de uma dada localidade é feita em um reservatório de grandes dimensões, através de uma tubulação de ferro fundido novo, com diâmetro de 0,50 m e comprimento de 50 m. A carga hidráulica é de 0,80 m. O coeficiente de descarga (Cd) é 0,55. Considerando g = 10 m/s² e π igual a 3,14, determine a vazão de escoamento.
4) Um tanque fechado é dividido em duas partes que se comunicam por um orifício de 15cm de diâmetro. Num dos compartimentos o nível da água fica a 5,4m do centro do orifício e, no espaço acima da superfície, a pressão é de 1,0 Kgf/cm2; no outro compartimento, o orifício fica descoberto, e a pressão indicada por um vacuômetro é de 35cm de Hg. Considere cv = 0,97 e cd = 0,61. Se as perdas por atrito forem consideradas, determine a vazão (m3/s) e velocidade real (m/s) no tubo.
5) Determinar a capacidade hidráulica de uma sarjeta de dimensões conforme figura abaixo. Dados: Rh = A / P e y = 0,18m
6) Considere o escoamento de água entre os reservatórios abaixo. Supondo que HAB = 80Q2, HBC = 20Q2 e que a carga cinética é desprezível, . Qual é a vazão?
30,0M
7) Em uma tubulação de diâmetro D=500mm a água escoa em regime permanente por uma extensão L=800m, ligando um ponto M de cota topográfica 85m, no qual a pressão interna no líquido é igual 294kN/m2, a um ponto N com cota de 70m, cuja pressão interna é 343kN/m2. Adotando a fórmula universal da perda de carga e Sabendo que o peso específico da água é de 9,8 kN/m3 e que a vazão é de 0,15 m3/s, determine a opção que indica o fator de atrito da tubulação.
8) Em uma caixa d'água de 1000 L, de forma cilíndrica, com 1,2 m de altura e diâmetro de 1,5 m, o nível d'água é mantido constante, com profundidade de 1,0 m. No fundo do tanque, existe um orifício circular, sem contração, de diâmetro igual a 2,5 cm, descarregando água na forma de um jato livre. Se o coeficiente de descarga do orifício vale 0,61 e a intensidade da aceleração gravitacional vale 9,8 m/s², determine a vazão que passa pelo orifício.
9) Um engenheiro incumbido de analisar a alternativa de solução mais econômica para transportar água de uma barragem para uma estação de tratamento dispunha, para isso, do esquema a seguir e dos dados abaixo.
Para análise preliminar, o engenheiro empregou a fórmula universal da perda de carga,
Ele estabeleceu, ainda, que:
L = 1000,00m; V = 3,0 m/s; f = 0,018; g = 10 m/s².
Considerando-se as informações acima e a situação mais desfavorável da carga hidráulica, determine o diâmetro teórico da adutora (em mm) e o respectivo diâmetro comercial, múltiplo de 100mm, igual ou imediatamente superior ao teórico.
10) Para medir a vazão de um rio, comumente recorre-se ao ensaio denominado batimetria, dessa forma, um ensaio realizado em um determinado rio, cuja seção transversal é mostrada na figura abaixo, apresentou os valores de velocidade constantes na tabela abaixo: