Atividade 4 (A4)_ Revisão da tentativa

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Minhas Disciplinas 202210.ead-29782940.06 - HIDRÁULICA APLICADA - GR1555 UNIDADE 4 Atividade 4 (A4)
Iniciado em sábado, 26 fev 2022, 14:22
Estado Finalizada
Concluída em domingo, 27 fev 2022, 17:19
Tempo
empregado
1 dia 2 horas
Avaliar 10,00 de um máximo de 10,00(100%)
Questão 1
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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 . 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que calcule o tempo para esvaziar:
a. 1132 s
b. 1843 s
c. 1438 s
d. 802 s
e. 640 s  Resposta correta. A alternativa está correta, pois considerando que o
tempo consultado é para se esvaziar o reservatório, h = 0. Com os demais
dados fornecidos pelo enunciado colocados na fórmula, teremos
O que dá como resultado um tempo de esvaziamento de 640 segundos.
2
2
A resposta correta é: 640 s
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Questão 2
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Um canal tem a forma trapezoidal onde será instalado um vertedor. A velocidade com que a água chega no vertedor Cipolletti instalado é de
3 m/s. Após instalado o vertedor, a água se elevou 0,2 m acima da crista do mesmo, adquirindo a forma mostrada na figura. Considere que a
área molhada do canal de acesso pode ser calculada em função da figura. 
  
Fonte: o autor. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique qual a vazão que está trafegando:
a. 0,18 m /s
b. 0,29 m /s
c. 1,32 m /s
d. 0,75 m /s
e. 0,41 m /s  Resposta correta. A alternativa está correta, pois como a velocidade é alta e
como a área molhada do canal (área do trapézio = (4+3)/2*2 é maior do que seis
vezes a área de escoamento do vertedor (0,2 * 4), utiliza-se a fórmula de Francis
para velocidades altas:
Que dá como resposta Q = 0,42 m /s.
3
3
3
3
3
3
A resposta correta é: 0,41 m /s3
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Questão 3
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Os canais são obras de engenharia que permitem ao homem conduzir a água por caminhos pré-especificados. No entanto, alguns cuidados
são necessários, como por exemplo, conhecer o desempenho de um possível ressalto hidráulico que venha a ocorrer a jusante de
determinado obstáculo. Utilize como referência a tabela abaixo. 
 
Froude Descrição do ressalto hidráulico Dissipação
Fr < 1,0 Impossível, porque viola a 2a lei da termodinâmica  
1,0 < Fr < 1,7 Ressalto ondulante, ou com ondas estacionárias, de
comprimento em torno de 4h
menos de 5%
1,7 < Fr < 2,5 Ressalto fraco; Elevação suave da superfície com pequenos
redemoinhos;
de 5% a 15%
2,5 < Fr < 4,5 Ressalto oscilante; instável; cada pulsação irregular cria uma
grande onda que pode viajar a jusante por quilômetros,
danificando margens, aterros e outras estruturas. Não
recomendado para condições de projeto.
de 15% a 45%
4,5 < Fr < 9,0 Ressalto permanente;  estável, bem balanceado; é o de
melhor desempenho e ação, insensível às condições a
jusante. Melhor faixa de projeto.
de 45% a 70%
Tabela 1: Classificação dos ressaltos segundo o número de Froude Fonte: White (2011, p.
726), adaptado pelo autor
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique se haverá, e em caso positivo, qual o tipo de ressalto que ocorrerá se, antes do obstáculo a
água se deslocar com velocidade de 8 m/s e altura 0,26 m:
a. ressalto oscilante
b. ressalto ondulante
c. não haverá ressalto
d. ressalto fraco
e. ressalto permanente  Resposta correta. A alternativa está correta, pois o requisito básico para se
de�nir se haverá ressalto num canal, é o número de Freud. Este é calculado
em função da velocidade e da altura de montante, conforme a seguinte
equação: 
Com os dados fornecidos temos: 
Para Fr =5, consultando a tabela fornecida no enunciado, temos que se trata
de um ressalto permanente.
2
A resposta correta é: ressalto permanente
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Questão 4
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Um reservatório deverá ter a forma de um cilindro regular e possui área da base 9 m . Você precisa dimensionar sua altura de maneira que,
através de um orifício de 300 mm de diâmetro, na parte de baixa de sua parede, consiga esvaziá-lo em 3 minutos. Considere o coeficiente de
descarga, já corrigido, como 0,63. 
  
Assinale a alternativa correta:
a. 3,93 m  Resposta correta. A alternativa está correta, pois com os dados fornecidos pelo
problema e, considerando que, se o tempo para esvaziar é 180 segundos (3
minutos x 60), então a altura h será zero. Utilizando a fórmula do tempo de
esvaziamento, teremos:
Substituindo os valores:
O que resulta em h = 3,89 m.
b. 0,95 m
c. 2,45 m
d. 3,01 m
e. 1,38 m
2
2
1
A resposta correta é: 3,93 m
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Questão 5
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Um determinado reservatório cilíndrico, com diâmetro de 2 m e altura 4 m, será construído com o objetivo de fornecer água para uma
empresa. Admite-se que o mesmo terá sempre seu nível mantido no topo e de maneira constante, através da concessionária local. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique qual a vazão que o mesmo fornecerá para o interior da indústria se esse dispuser de um
orifício circular em sua parte inferior, junto ao fundo, de 10 cm de diâmetro:
a. 0,013 m /s
b. 0,028 m /s
c. 0,083 m /s
d. 0,044 m /s  Resposta correta. A alternativa está correta, pois, vamos utilizar C ', uma vez que o
orifício se encontra junto ao fundo do reservatório. Como o orifício é circular C ' =
C (1+0,13 K) = 0,61 (1+0,13 K) e, para este caso, K = 0,25, o que dá o valor de C ' =
0,63.. Assim, o cálculo da vazão é feito com:
=0,044
 m /s.
e. 0,098 m /s
3
3
3
3
d
d
d d
3
3
A resposta correta é: 0,044 m /s3
Um canal de forma circular está conduzindo água. A altura que a água ocupa dentro do canal é de 1,5 m. O canal possui diâmetro 2 m. Entre
as características hidráulicas que auxiliam nos cálculos dos demais parâmetros, está o Raio hidráulico, o qual consiste na razão entre a área
molhada e o perímetro molhado. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique o raio hidráulico:
a. 0,60 m  Resposta correta. A alternativa está correta, pois, o primeiro cálculo a realizar é o do
valor de 𝚯 = 2 cos (1 - 2 h / D) = 2 cos (1 - 2 x 1.5 / 2) = 240 . Como vamos precisar
desse ângulo também em radianos, multiplicamos por (𝝅/180), o que dá 4,187 rad. O
próximo passo é o cálculo de Am = 0,125 D
(𝚯 - sen 𝚯) = 0,125 x 2 (4,187 - sen 240 ) = 2,528 m . À seguir calculamos Pm = 0,5 D
. 𝚯 = 0,5 x 2 x 4,187 = 4,187 m. Encerramos calculando o raio hidráulico que é: Rh =
Am / Pm = 2,528 / 4,187 = 0,604 m.
b. 1,35 m
c. 0,92 m
d. 3,58 m
e. 2,43 m
-1 -1 o
2
2 o 2
A resposta correta é: 0,60 m
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Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Ao ser construído um reservatório, um orifício de 0,317 m de diâmetro  foi colocado distante 0,10 m do fundo, para descargado 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:
a. 2,423 m /s
b. 0,914 m /s
c. 0,418 m /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 /4 e h = 3,841., o
que resulta em 
d. 1,183 m /s
e. 1,483 m /s
3
3
3
2
3
3
A resposta correta é: 0,418 m /s3
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Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Um canal circular, de diâmetro 1,5 m deverá permitir o tráfego de água com uma medida de vazão de 7 m /s de água. O canal será
construído de um material que resulta em um coeficiente de Manning de 0,012. Considere a importância que deve ter para o perfeito
atendimento das condições hidráulicas, a declividade ideal. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a declividade para que o canal, atendendo os preceitos de máxima eficiência, atinja os
objetivos programados:
a. 0,105 m/m
b. 0,089 m/m  Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para encontrarmos a
declividade, utilizaremos a equação geral de Manning para canais Q = (1/n)
Am. R .I
Lembrando que para canal circular de máxima e�ciência h = 0,95 D = 0,95 x
1,5 = 1,425 m, primeiro vamos descobrir o ângulo 
 Com o ângulo
de�nido podemos calcular:
Am = 0,125.D ( = 0,125 x 1,5 (5,38 - sen 154 )=1,39 m
Pm = 0,5 x D x  = 0,5 x 1,5 x 5,38 = 4,035 m
Rh = Am / Pm = 1,39 / 4,035 = 0,344 m
Agora, usando Manning:        7 = (1/0,012) x 1,39 x 0,344 x I
O que resulta em I = 0,0897 m/m.
c. 0,192 m/m
d. 0,095 m/m
e. 0,063 m/m
3
h
2/3 0,5
2 2 o 2
3/2 0,5
A resposta correta é: 0,089 m/m
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Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Um canal retangular irá ser construído utilizando tijolos de barro para conduzir água desde uma nascente até próximo de uma fazenda. A
vazão esperada neste empreendimento é de 6 m /s, pois já foram realizadas algumas medidas expeditas junto à nascente. A declividade
desde o ponto de tomada até o final do canal é de 0,0003 m/m. 
  
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a medida da largura do fundo deste canal, de modo a que tenha máximo rendimento:
a. 1,8 m
b. 4,1 m
c. 3,3 m  Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para um canal retangular ser considerado de
máxima e�ciência a altura d'água deverá ser a metade da largura, o que nos leva para relação h =
b / 2. Com esta relação calculamos Am = b/2 x b = b /b e o Pm = b/2+b+b/2 =  2b. Com estes dois
valores calculamos Rh = Am / Pm = (b /2 ) / 2b = 0,25 b. Como o enunciado fornece a vazão, como
o coe�ciente de Manning para paredes de tijolos é n = 0,014 e como a declividade foi dada I =
0,0003, podemos montar a equação de Manning: 
Q = (1/n) Am x Rh x I
6 = (1/0,0003) (b /2) x (0,25b) x 0,0003
Daí tiramos que b = 3,3 m.
d. 2,3 m
e. 1,2 m
3
2
2
2/3 0,5
2 ⅔ 0,5
A resposta correta é: 3,3 m
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Questão 10
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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:
a. 4,45 m /s
b. 2,43 m /s
c. 1,81 m /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
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 x I
Q = (1/0,012) 0,65 x 0,282
x 0,006 = 1,81 m /s.
d. 6,41 m /s
e. 3,78 m /s
3
3
3
2
2/3 0,5
2/3
0,5 3
3
3
A resposta correta é: 1,81 m /s3
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