1657079_Lista de Exercícios para 1a prova

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Hidráulica dos Condutos Livres 
 
Lista de Exercícios para 1ª prova 
 
 
1) Um canal triangular de taludes 1,5:1 (H:V) transporta a vazão de 5,0 m³/s de 
água. Supondo ausência de perda de carga, pede-se determinar: 
 
a) A largura do topo em função de y; 
b) A área em função de y; 
c) A equação e o valor da profundidade crítica do escoamento; 
d) A equação e a curva de energia específica. 
 
 
 
2) Um canal retangular com largura de base B = 50 m, de pequena declividade 
(I1 < 10%), transporta uma vazão de 200 m³/s a uma profundidade y = 2,0 m. 
Construir a curva (tabela) de energia específica desse canal, a partir de valores 
de profundidade entre 3,0 m e 0,60 m. Não são consideradas perdas de carga 
ao longo do escoamento. (obs.: variar a profundidade de 0,20 m) 
 
3) Utilizando a curva de energia específica construída na questão anterior, 
determinar: 
a) A energia específica do escoamento, para o caso em que a declividade 
do fundo do canal passe para I2 >I1 e apresente y = 0,5 m; 
b) A profundidade do escoamento sobre uma soleira de altura ∆z = 0,4 m, 
instalada no trecho de canal de declividade I1; 
c) A profundidade do escoamento sobre uma soleira de altura ∆z = 0,4 m, 
instalada no trecho de canal de declividade I2. 
 
1 
1,5 
1 
1,5 
y 
B 
 2 
4) Em um canal retangular de largura B = 3,0 m o escoamento se faz a uma 
velocidade v = 3,0 m/s e a uma profundidade y = 3,0 m. Em uma dada seção 
do canal há uma transição decorrente de uma soleira de altura ∆z = 0,61 m. 
Determinar: 
a) Se o escoamento é possível, nas condições estabelecidas no problema; 
b) Em caso negativo, calcular a expansão que deve ser construída no 
mesmo trecho do canal, de forma que o escoamento seja possível, nas 
mesmas condições estabelecidas no problema. 
 
5) Um canal retangular com largura 50 m transporta uma vazão de 200 m³/s 
com uma profundidade de 4,0 m. 
a) Qual é a velocidade do escoamento? 
b) Qual é o regime do escoamento? 
c) Qual é a energia específica do escoamento para essa condição? 
d) Prevendo-se a implantação de uma soleira no fundo do canal, qual seria 
sua máxima altura para que não ocorra mudança de regime de 
escoamento? 
e) Supondo-se que a soleira efetivamente implantada seja mais alta que o 
limite calculado em 0,5 m, quais seriam as profundidades do 
escoamento a montante e a jusante da mesma? 
f) Prevendo-se a construção de uma ponte sobre o canal, qual poderia ser 
o menor comprimento do estreitamento a ser implantado de forma a não 
provocar mudança de regime de escoamento? 
g) Supondo que ocorra, simultaneamente, um estreitamento para B = 25 m 
e uma elevação do fundo ∆z = 1,0 m, qual seria a profundidade de 
escoamento a montante. 
 
6) Um canal retangular com largura de base 6,0 m, declividade 0,002 m/m, 
coeficiente de rugosidade de Manning 0,020, transporta uma vazão Q a uma 
profundidade normal de fluxo igual a 1,0 m. Calcular Q e determinar o regime 
do escoamento. 
 
 3 
7) Determinar a profundidade normal do fluxo e o regime do escoamento em 
um canal retangular de largura 6,0 m, coeficiente de rugosidade de Manning 
0,020, declividade 0,0058 m/m, e que transporte a vazão de 11 m³/s. 
 
8) Um canal trapezoidal de largura da base igual a 5,0 m, taludes laterais 1:1,5 
(V:H), declividade longitudinal igual a 0,003 m/m, transporta a vazão de 60 
m³/s. Calcular a profundidade normal do escoamento, sabendo que o 
coeficiente de rugosidade de Manning igual a 0,030. 
 
9) Um canal, cuja seção transversal é mostrada a seguir, apresenta-se 
canalizado com uma seção mista em gabiões e revestimento vegetal, conforme 
indicado. Calcular a vazão máxima transportada, sabendo-se que a sua 
declividade de implantação é de 0,2%. 
 
 
10) Sabendo-se que o canal fluvial descrito esquematicamente pela figura a 
seguir apresenta declividade 0,003 m/m, pede-se calcular a vazão máxima 
transportada estimando-se o valor da rugosidade equivalente pelo método do 
US Corps of Engineers. (Obs.: Dimensões em m) 
 
 
 
 
11 m 3 m 3 m 
1,5 m 
2 m 
Gabião 
Concreto pré-moldado 
 
5 
5 
5 15 5 5 30 10 5 
n=0,035 n=0,025 
n=0,0305 n=0,0405 n=0,030 
n=0,025 
n=0,035