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, 16 abr 2022, 08:44
Estado Finalizada
Concluída em sábado, 16 abr 2022, 09:59
Tempo
empregado
1 hora 14 minutos
Avaliar 10,00 de um máximo de 10,00(100%)
Questão 1
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. 6,41 m /s
b. 4,45 m /s
c. 3,78 m /s
d. 2,43 m /s
e. 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.
3
3
3
3
3
2
2/3 0,5
2/3
0,5 3
A resposta correta é: 1,81 m /s3

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Questão 2
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. 0,192 m/m
c. 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.
d. 0,063 m/m
e. 0,095 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 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 fraco
b. não haverá ressalto
c. ressalto oscilante
d. ressalto ondulante
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
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:
a. 1 L/s
b. 5 L/s  Resposta correta. A alternativa está correta, pois como o vertedor é circular,
utilizaremos a fórmula 
Q = 1,518 x D x H
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 x 0,08 .
Isto dá como resposta Q = 0,005 m /s, ou 5 L/s.
c. 4 L/s
d. 3 L/s
e. 2 L/s
0,693 1,807
0,693 1,807
3
A resposta correta é: 5 L/s
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Questão 5
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. 0,29 m /s
b. 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.
c. 1,32 m /s
d. 0,18 m /s
e. 0,75 m /s
3
3
3
3
3
3
A resposta correta é: 0,41 m /s3
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Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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 cálculosdos 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. 0,92 m
c. 2,43 m
d. 3,58 m
e. 1,35 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
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. 
 
Fonte: o autor. 
 
Neste sentido, calcule o raio hidráulico, e assinale a alternativa correta:
a. 10 m
b. 3 m
c. 15 m 
d. 12 m
e. 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 = x = h / 4 = 2 / 4 = 0,5. Agora podemos
utilizar a fórmula para cálculo da área molhada: 
A = b x h + 0,5 h (x 
+ x ) 
A = 3 x 2 + (0,5 + 0,5) = 7 m 
1 2
m 1
2
m
A resposta correta é: 7 m
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Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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 /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:
a. 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 
Pm = 1,5 + 3 + 1,5 = 6 m 
Rh = 0,75 m 
Q = (1/n) Am x Rh x I 
8,3 = (1/n) 4,15 x 0,75 
x 0,0005 
Isolando a incógnita, temos n = 0,010. Consultando a tabela temos para esse valor que o
material é vidro.
b. Ferro fundido
c. Madeira aplainada
d. Aço, liso
e. Asfalto
3
2
2/3 0,5
2/3
0,5
A resposta correta é: Vidro

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Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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:
a. 12,5 m /s
b. 16,9 m /s
c. 8,4 m /s
d. 6,9 m /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 = 3 x 1,5 = 4,5
m . O perímetro molhado será P = 1,5 +3 + 1,5 = 6 m. Por sua vez, o raio hidráulico será
R = A / P
= 4,5 / 6 = 0,75 m. Agora, juntamente com a declividade fornecida no enunciado, 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 . R
. I
Q = (1/0,012) 4,5 x 0,75
x 0,005 = 6,9 m /s.
e. 15,1 m /s
3
3
3
3
m
2
m
h m m
m h
2/3
0,5
2/3
0,5 3
3
A resposta correta é: 6,9 m /s3

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Questão 10
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Considere que num determinado canal será construído com água trafegando a uma velocidade de 7 m/s. Este fluxo passará por um
obstáculo que irá provocar um ressalto hidráulico. Sabe-se que a profundidade da água à montante do obstáculo será de 0,58 m/s. 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a que altura se elevará a água, após o obstáculo:
a. 3, 48 m
b. 2,13 m  Resposta correta. A alternativa está correta, pois, neste caso de
dimensionamento de ressalto hidráulico o que se deseja é calcular a altura
conjugada de jusante. Para esta situação, iremos nos valore da equação
Como o enunciado fornece h
= 0,58 e a velocidade V = 7 m/s, substituindo esses valores na equação,
obtemos:
= 2,13 m   
c. 0,64 m
d. 1,98 m
e. 1.12 m
1
1
A resposta correta é: 2,13 m
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