Teste Pós-Aula 9 Revisão da tentativa

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Painel / Meus cursos / Hidraulica_2021.2 / MÓDULO 9 - Canais - Carga específica e Ressalto Hidráulico / Teste Pós-Aula 9
Iniciado em Wednesday, 19 Jan 2022, 20:53
Estado Finalizada
Concluída em Wednesday, 19 Jan 2022, 21:20
Tempo
empregado
27 minutos 1 segundo
Avaliar 1,70 de um máximo de 1,80(94%)
Questão 1
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Celeridade (c) é a velocidade de propagação de ondas com pequena altura em relação ao meio, que tem velocidade V (velocidade
média de escoamento).
Portanto, para que uma onda consiga se propagar à montante, é necessário que
 
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
V > c
Para que uma onda consiga propagar no sentido da montante (contra o escoamento do canal), é necessário que a velocidade de
escoamento V seja inferior à da onda c.
A resposta correta é 'Falso'.
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http://177.153.50.3/moodle/my/
http://177.153.50.3/moodle/my/
http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=20
http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=20
http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=20&section=12
http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=20&section=12
http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/view.php?id=1351
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Questão 2
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 3
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Quando a altura d'água é maior que a crítica, o escoamento é classificado como supercrítico.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
Quando
 
aplicando-se a relação , observa-se que
 
Nesse caso, o escoamento é classificado como subcrítico.
A resposta correta é 'Falso'.
y >  ,yc
V = Q/A
V < Vc
Para uma determinada vazão, o escoamento em um canal pode ocorrer para qualquer valor de energia.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
Conforme o gráfico y versus E, representado abaixo, existe um valor mínimo de energia específica para que um escoamento com vazão
unitária q possa ocorrer.
A resposta correta é 'Falso'.
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Questão 4
Correto
Atingiu 0,20 de 0,20
Um canal retangular de 3,8 m de largura, declividade de fundo 1 m/km, coeficiente de rugosidade n=0,014, escoa, em regime uniforme,
uma vazão de 11,68 m³/s.
Determine:
a) a altura d'água, em metros;
Resposta: 1,5 
Para determinar a altura d'água de um canal trapezoidal (retangular), um dos métodos de solução consistem com calcular-se,
primeiramente, o valor de K :
que, para os dados do enunciado, será:
Pela tabela, para canal retangular (Z = 0), isso corresponde a
A resposta correta é: 1,5
B
=KB
nQ
b3/8 I0
−−√
= 0, 147KB
= 0, 40  →  y = 0, 40 ⋅ 3, 8 = 1, 52 m
y
b
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Questão 5
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Questão 6
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
 
b) a energia específica, em metros;
Resposta: 1,72 
A energia específica, para canais retangulares, pode ser calculada pela fórmula
,
sendo q a vazão unitária e calculada por
q = Q/b = 11,68 / 3,8 = 3,07 m³/s.m
Então, a energia específica será:
 
A resposta correta é: 1,7
E = y +
q2
2gy2
E = y + q
2
2gy2
q = = = 3, 07 m³/s.m
Q
b
11, 68
3, 8
E = 1, 52 + = 1, 73 m
(3, 07)2
2 ⋅ 9, 8 ⋅ (1, 52)2
c) a altura crítica, em metros;
Resposta: 0,98 
 
Para um canal retangular, a altura crítica é calculada por
 
A resposta correta é: 0,99
= = = 0, 99 myc ( )q2
g
1/3
[ ](3, 07)2
9, 81
1/3
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Questão 7
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
d) a energia específica crítica, em metros;
Resposta: 1,47 
Uma vez obtida a altura crítica, a energia específica crítica pode ser obtida por
 
A resposta correta é: 1,48
= = 1, 5 ⋅ 0, 99 = 1, 48 mEc
3
2
yc
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Questão 8
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,10
Um canal retangular com pouca declividade tem escoamento em regime permanente, uniforme, torrencial e energia específica .
Numa determinada seção, ocorre rebaixamento brusco da cota de fundo.
 
Considerando que o regime permanece o mesmo e que a perda de carga no trecho analisado pode ser desprezada, digite os pontos
correspondentes à condição à montante e jusante do rebaixamento, respectivamente (ex.: se sai do ponto A para o B, digite AB).
 
 
 
Resposta: FA 
E0
De acordo com o gráfico, os pontos alternados correspondentes à energia específica são B e F. Em se tratando de regime torrencial
(supercrítico), especificamente, o ponto da condição à montante é o F.
O rebaixamento do fundo implica num aumento da energia específica E (distância entre o fundo e o nível de energia).
Portanto, o ponto à jusante será o G.
A transição também pode ser analisada através do gráfico y versus q (gráfico abaixo), obtendo-se a mesma conclusão quanto a variação
da altura d'água y obtida.
E0
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A resposta correta é: FG
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Questão 9
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Um canal retangular com pouca declividade tem escoamento em regime permanente, uniforme, fluvial e vazão unitária . Numa
determinada seção, ocorre alargamento brusco, ou seja, aumento da largura.
 
Considerando que o regime permanece o mesmo e que a perda de carga no trecho analisado pode ser desprezada, digite os pontos
correspondentes à condição à montante e jusante do alargamento, respectivamente (ex.: se sai do ponto A para o B, digite AB).
 
 
Resposta: BA 
q0
De acordo com o gráfico, os pontos alternados correspondentes à vazão unitária são B e F. Em se tratando de regime fluvial
(subcrítico), especificamente, o ponto da condição à montante é o B.
O alargamento da largura implica numa diminuição da vazão unitária (aumento de ).
q0
q = Q/b b
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Portanto, o ponto à jusante será o A.
 
A transição também pode ser analisada com base no gráfico y versus E (figura abaixo). A mesma conclusão é obtida quanto à variação
da altura d'água resultante.
 
A resposta correta é: BA
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Questão 10
Correto
Atingiu 0,50 de 0,50
Uma vazão de 18,1 m³/s escoa, em regime permanente, num canal retangular de 6,75 m de largura e declividade de fundo I  = 3 m/km
e coeficiente de rugosidade n = 0,0726. Em uma determinada seção de comprimento, relativamente, curto, um degrau de 0,27 m de
altura é construído no fundo do canal e a largura é reduzida para 3,57 m.
Desprezando as perdas de carga, calcule a altura d'água nessa seção.
 
Resposta: 2,2 
0
Primeiramente, é necessário calcular as condições do escoamento à montante (seção 1) da seção com contração (seção 2).
A altura d'água na seção 1 pode ser calculada por meio do valor de 
 
que pela tabela equivale à
 
A vazão unitária será
 
A energia específica na seção 1 será então
 
A altura crítica da seção 1 é calculada por
 
Então, e o escoamento à montante é fluvial.
 
Na seção 2 (seção com degrau e redução da largura), a vazão unitária é
a altura critica é
KB
= = 0, 147KB
nQ
b
8/3
1 I0
−−√
= 0, 4  →   = 0, 4 ⋅ 6, 75 = 2, 7 m
y1
b1
y1
= = = 2, 67 m³/s.mq1
Q
b1
18, 1
6, 75
= + = 2, 75 mE1 y1
q21
2gy21
= = = 0, 9 myc1 ( )q21
g
1/3
[ ](2, 67)2
9, 81
1/3
>y1 yc1
= = = 5, 1 m³/s.mq2
Q
b218, 1
3, 57
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e a energia crítica é
 
A energia mínima na seção 2 será
 
Isso significa que a energia disponível E > E é suficiente para manter o escoamento e, consequentemente, não haverá alteração das
condições à montante (remanso).
 
A energia na seção 2 será 
 
Uma vez obtida a energia específica E e a altura crítica y , as alturas alternadas podem ser obtidas pelo gráfico abaixo:
 
Neste caso,
 
Para cada razão E/y , há um par de alturas y/y possível, sendo um valor para regime torrencial e outro para fluvial. Como o escoamento
à montante é fluvial e a energia disponível é maior que a mínima, o escoamento na seção 2 também será fluvial. Então, a partir do
gráfico acima, obtém-se a altura correspondente:
= = 1, 38 myc2 ( )q22
g
1/3
= = 2, 06 mEc2
3
2
yc2
= ΔZ + = 0, 27 + 2, 06 = 2, 34 mE2,min Ec2
1 2,min
= + ΔZE1 E2
→ = − ΔZ = 2, 75 − 0, 27 = 2, 47 mE2 E1
2 c2
= = 1, 8 m
E2
yc2
2, 47
1, 38
c c
= 1, 6
y2
yc2
→ = 1, 6 = 1, 6 ⋅ 1, 38 = 2, 2 my2 yc2
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Questão 11
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 12
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
 
A resposta correta é: 2,20
Ressaltos hidráulicos costumam ocorrer em saídas de comportas e ao pé de vertedores, devido à elevada velocidade incidente nesses
locais decorrente da energia disponível à montante.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
Os ressaltos hidráulicos são caracterizados por uma elevação brusca do nível d'água, acompanhada de grande turbulência, o que causa
instabilidade, ondulações e incorporação de ar no escoamento.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
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Questão 13
Correto
Atingiu 0,40 de 0,40
Um canal retangular em regime permanente tem seu perfil longitudinal representado na figura abaixo. A seção 1, localiza-se após um
longo trecho, tem altura y = 1,4 m, seguida de um degrau de altura ΔZ, onde a altura passa a ser y. Na seção 2, após o degrau, a altura
é y = 0,24 m.
 
Calcule a altura y , em metros, da seção 3.
Resposta: 0,96 
1
2
3
Desprezando-se a perda de carga no degrau, a redução da energia específica inicial equivale à , onde também há
redução da altura para . Após o degrau, quando a energia específica aumenta e volta a ter valor , há, novamente,
uma redução da altura, dessa vez de para .
 
 
Analisando-se o problema em questão pelo gráfico y versus E (gráfico acima), essa situação só é possível se o regime na seção 1 é
fluvial e, no degrau ocorre regime crítico , passando para torrencial, na seção 2.
Dessa forma, as alturas e serão as alturas alternadas da energia específica disponível à montante e logo à jusante do degrau:
 
Observa-se que na passagem da seção 2 para seção 3 ocorre um ressalto hidráulico. As alturas conjugadas podem ser calculadas por:
e o número de Froude na seção 2 será
E1 ΔE = ΔZ
y1 y ΔZ =E2 E1
y y2
y = yc
y1 y2
=   →   + = +E1 E2 y1
q2
2gy21
y2
q2
2gy22
→ 1, 4 + = 0, 24 +
q2
2g(1, 4)2
q2
2g(0, 24)2
→ q = 1, 16 m³/s.m
= ( − 1)y3
y2
1
2
1 + 8Fr22
− −−−−−−√
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Então,
 
A resposta correta é: 0,96
= = = 3, 16Fr2
q
gy32
−−−√
1, 16
9, 8 ⋅ (0, 24)3
− −−−−−−−−−√
= 3, 99
y3
y2
→   = 3, 99 ⋅ 0, 24 = 0, 96 my3
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