Lista de exercícios - Cap 6 - Orificios Vertedores

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Hidráulica Geral 
Lista de exercícios – Capítulo 6 
ORIFÍCIOS, BOCAIS, COMPORTAS e VERTEDORES 
 
1) Através de uma das extremidades de um tanque 
retangular de 0,90m de largura, água é admitida com vazão 
de 57l/s. No fundo do tanque existe um pequeno orifício 
circular de 7,0cm de diâmetro, escoando para a atmosfera. 
Na outra extremidade existe um vertedor retangular livre, de 
parede fina, com altura P=1,20m e largura da soleira igual a 
0,90m. Determine a altura de água Y no tanque e a vazão 
pelo vertedor, na condição de equilíbrio. 
Resp.: Y=1,29m; Qvert = 0,0447 m³/s 
 
2) Um vertedor triangular com ângulo de abertura de 90º descarrega água com uma carga de 
0,15m em um tanque, que possui no fundo três orifícios circulares de parede delgada, com 40mm de 
diâmetro. Na condição de equilíbrio, determine a vazão e a profundidade da água no tanque. 
Resp.: Q = 0,0122 m³/s; H=1,44m 
 
3) A estrutura descarregadora mostrada na 
figura é constituída por um tubo de concreto, com 
entrada em aresta viva, de 0,30m de diâmetro e 3,0m 
de comprimento, e por um vertedor retangular, de 
parede fina, com largura da soleira igual a 0,50m e 
soleira na cota 0,80m. A estrutura encontra-se na 
parte final de um canal retangular de 1,0m de largura, 
junto ao fundo, e descarrega livremente. Determine: 
a) A máxima vazão descarregada quando o 
vertedor ainda não entrou em operação; 
b) A cota do nível da água no canal quando a vazão de chegada for igual a 0,30m³/s 
Resp.: a) Q=0,208 m³/s; b) NA=0,98m 
 
4) A comporta plana e vertical A, mostrada na figura, tem coeficiente de contração igual a 0,61 e 
admite água em um canal retangular curto de declividade praticamente nula. Qual deve ser a mínima 
abertura de fundo na comporta B, idêntica a A, para que o ressalto não afogue a comporta A? 
Resp.: b mín = 0,76m 
 
 
5) Deseja-se substituir 4 orifícios de diâmetro d=2cm por apenas um orifício equivalente, 
trabalhando com uma carga de 3m, tem-se os seguintes valores de Cd, dados na tabela. Determinar o 
diâmetro do orifício equivalente. 
d (cm) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 
Cd 0,634 0,621 0,611 0,607 0,608 
Resp.: d = 4,10 cm 
 
Hidráulica Geral 
Lista de exercícios – Capítulo 6 
ORIFÍCIOS, BOCAIS, COMPORTAS e VERTEDORES 
 
6) Um tubo descarrega uma vazão Q em um reservatório 
A, de onde passa ao reservatório B por um bocal de bordos 
arredondados e finalmente escoa para a atmosfera por um bocal 
cilíndrico externo, conforme a figura. Depois de o sistema entrar 
em equilíbrio, isto é, os níveis de água ficarem constantes, 
determine a diferença de nível entre os reservatórios A e B e a 
vazão Q. 
Dados: 
Bocal de bordos arredondados: A = 0,002 m² e Cd = 0,98 
Bocal cilíndrico externo: A = 0,001m² e Cd = 0,82 
Ha= 0,80m 
Resp.: Q=3,0 l/s; Δh=0,12m 
 
7) Os dois reservatórios mostrados na 
figura estão em equilíbrio para uma vazão de 
entrada Qo=65 l/s. O reservatório da esquerda 
possui um orifício de fundo de 10 cm de 
diâmetro e coeficiente de vazão Cd=0,6, 
descarregando na atmosfera. O da direita possui 
um vertedor triangular de parede fina com 
ângulo de abertura igual a 90°. Com os dados 
da figura, determine as vazões descarregadas 
pelo orifício Q1 e pelo vertedor Q2. Utilize a 
formula de Thomson. 
Resp.: Q1=21,2 l/s; Q2 = 43,8 l/s 
 
8) As seguintes observações foram feitas em laboratório, durante um ensaio em um vertedor 
retangular de largura L = 0,80m. 
 
Se a relação de descarga é dada por Q = K L h
n
, determine os parâmetros K e n. 
Resp.: K=1,831; n=1,47 
 
9) Em um recipiente de parede delgada, existe um pequeno orifício de seção retangular junto ao 
fundo e afastado das paredes verticais. Sabendo-se que a perda de carga no orifício é 5% da carga H, 
determinar a velocidade real e o coeficiente de velocidade Cv. 
Resp.: Vr=4,315 √ ; Cv=0,975 
 
10) Na instalação mostrada na 
figura, o vertedor é triangular com ângulo 
de abertura igual a 90° e o tudo de 
descarga é de concreto com entrada em 
aresta viva. Determinar o diâmetro do 
tubo de descarga. Usar fórmula de 
Thomson. 
Resp.: D=0,15m