Teste Pós-Aula 8_ Revisão da tentativa

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28/06/22, 18:39 Teste Pós-Aula 8: Revisão da tentativa
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Painel / Meus cursos / Hidraulica_2022.1 / MÓDULO 8 - Canais - Escoamento uniforme e permanente / Teste Pós-Aula 8
Iniciado em Tuesday, 28 Jun 2022, 17:34
Estado Finalizada
Concluída em Tuesday, 28 Jun 2022, 18:40
Tempo
empregado
1 hora 5 minutos
Avaliar 0,30 de um máximo de 1,70(18%)
Questão 1
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 2
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Normalmente, obras de canais devem ser realizadas da montante para jusante.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
Em se tratando de uma retificação, alargamento ou canalização, começar a obra pela montante induzirá uma maior vazão, que, em caso de
chuva intensa, poderá causar transbordamento no trecho ainda não executado (na jusante).
Se for a construção de um novo canal em local inexistente, iniciar a obra pela jusante pode permitir que o trabalho seja feito em solo seco,
facilitando sua execução.
Portanto, para ambos os casos, é recomendado iniciar a obra da jusante para montante.
A resposta correta é 'Falso'.
Equacionando-se o escoamento em canais com base na velocidade média, ele será classificado como unidimensional.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
Se as equações são baseadas na velocidade média, esse parâmetro só poderá variar ao longo do comprimento do canal. Portanto, trata-se de
um problema unidimensional.
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
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Questão 3
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 4
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
O cálculo de escoamento em canais apresenta mais dificuldades do que em dutos forçados.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
Em relação ao escoamento em dutos forçados, o cálculo de canais apresenta as seguintes dificuldades:
Determinação da vazão solicitada: A vazão máxima de projeto, geralmente, é calculada por estudo estatístico das séries históricas de
chuvas na região. Portanto, não há precisão.
Rugosidade: Ao contrário dos condutos forçados (tubulações), tanto nos canais naturais quanto artificiais, as rugosidades variam
significativamente.
Parâmetros Geométricos: nos canais, a área efetiva de escoamento e o perímetro de contato entre água e revestimento variam com a
altura do escoamento.
Responsabilidade técnica: um erro, por exemplo, de 0,3 m na carga piezométrica de uma rede de distribuição de água não é tão
importante como uma diferença de 0,3 m no nível d’água de um sistema de esgotos ou águas pluviais.
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
A velocidade média de escoamento projetada deve ser a maior possível, pois assim evita-se problemas de assoreamento. 
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
A velocidade também deve ficar abaixo de um valor máximo, dependendo do tipo de revestimento, para evitar sua erosão.
A resposta correta é 'Falso'.
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Questão 5
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Para os parâmetros ilustrados na figura abaixo, faça a correspondência adequada.
 
A 
I 
I 
B 
área molhada
f declividade da linha de energia
0 declividade de fundo
largura de topo
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: A → área molhada, I → declividade da linha de energia, I → declividade de fundo, B → largura de topo.f 0
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Questão 6
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,30
Um trecho de canal de 219 m de comprimento tem seção trapezoidal com declividade de fundo constante e cotas de fundo de jusante e
montante de 110 e 109 m, respectivamente. A revestimento é de concreto em condições regulares. Se a seção tem altura de 1 m, largura de
fundo de 2 m e o talude tem declividade Z = 2,5 (2,5H:1V), qual a vazão que seria transportada, em m³/s, quando estivesse na iminência de
transbordar?
Resposta: 228,7 
Considerando regime permanente e uniforme (equilíbrio dinâmico), a vazão transportada é relacionada com os parâmetros do canal pela
equação de Manning:
 
Neste problema, deseja-se calcular a vazão para a altura máxima, então
  (i)
 
A área da seção trapezoidal pode ser calculada por
= 4,50 m²
 
O perímetro molhado pode ser calculado por
= 7,38 m
 
O raio hidráulico será = 0,61 m. 
 
A declividade de fundo é definida por 
=(110-109)/219=0,0046 m/m
 
 O coeficiente de rugosidade de Manning para canal de concreto em condições regulares é =0,016.
 
Então, a equação (i) pode ser calculada:
 = 13,7 m³/s
 
 
A resposta correta é: 13,67
= A
nQ
I0
−−√
Rh
2
3
Q =
ARh
2
3 I0
−−√
n
A = (b + Z )y0 y0
P = b + 2y0 1 + Z
2− −−−−−√
= A/PRh
= ΔZ/ΔxI0
n
Q
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Questão 7
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,30
Calcule a capacidade máxima de vazão de um canal cuja seção é retangular e tem base b = 3,60 m e altura y = 2,00 m, revestida com
concreto em boas condições e com declividade de fundo I = 2 m/km.
Resposta: 19,9 
0
A vazão é calculada pela equação de Manning
«math
xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»Q«/mi»«mo»=«/mo»«mfrac»«mrow»«mi»A«/mi»«mo»§#160;«/mo»«msubsup»«mi»R«/mi»
bevelled=¨true¨»«mn»2«/mn»«mn»3«/mn»«/mfrac»«/msubsup»«mo»§#160;«/mo»«msubsup»«mi»I«/mi»«mn»0«/mn»«mfrac
bevelled=¨true¨»«mn»1«/mn»«mn»2«/mn»«/mfrac»«/msubsup»«/mrow»«mi»n«/mi»«/mfrac»«/math»
cujo coeficiente n, para revestimento de concreto em boas condições será 
n = 0,014 s/m
A declividade I0, no S.I. é
I0 = 2/10 = 0,002 m/m
Para canais com seção aberta, a máxima vazão ocorre quando a seção está completamente cheia (área e raio hidráulico máximos).
Portanto, a área plena é calculada por
A = y.b = 2 x 3,6 = 7,2 m²
O raio hidráulico R é calculado pela razão entre a área molhada A e o perímetro P, que será
P = b + 2.y = 3,6 + 2 x 2 = 7,6 m
Então
R = A / P = 7,2 / 7,6 = 0,94736842105263 m
 
Substituindo-se todos os parâmetros na fórmula de Manning:
Q = (7,2) x (0,94736842105263) x 0,002 / 0,014 = 22,185304539284 m³/s
 
 
A resposta correta é: 22,2
1/3
3
h
h
2/3 1/2
http://www.w3.org/1998/Math/MathML
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Questão 8
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,45
Um tubo de concreto, em condições regulares, tem diâmetro D = 1,8 m e foi assentado com declividade I = 0,3 %.
Qual a altura d'água para uma vazão Q = 1,1 m³/s.
Resposta: 0,1 
0
Trata-se de um problema em que, além dos parâmetros do coeficiente dinâmico, é conhecido o diâmetro e deseja-se calcular a altura de
escoamento. Ela pode ser calculada com auxílio de tabela ou por método iterativo, onde o ângulo central em cada iteração é obtido por
  
sendo 
  
e   
Para o revestimento citado,   n = 0,015 (Tabela de Manning) e a declividade, no S.I. é m/m, então 
e 
  
= 1,747 
O valor arbitrado para inicialização das iterações pode ser, por exemplo, a metade do diâmetro, o que corresponde a θ = π   rad .   
A altura y é calculada a partir do ângulo θ por 
 
Com isso, o processo iterativo é apresentado na tabela abaixo:
Iteração
θ
(rad)
y
(m)
                                              
0 3,142 0,9
1 1,821  0,348 
2 2,433   0,588
3  2,295  0,53
4 2,356  0,555
= C + sen  ,θi+1 θ
2/5
i θi
C = [ ]213( )M
D
8 1/5
M = ( )nQ
I0
−−√
3/8
= 0, 3/100 = 0, 003I0
M = = 0, 638 m( )
0, 015 ⋅ 1, 1
0, 003
− −−−−√
3/8
C = [ ]213( )
0, 638
1, 8
8 1/5
y = (1 − cos )D
2
θ
2
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5 2,331 0,545
 
 
 
 Considerando-se uma precisão de 1 cm, 5 iterações são suficientes.
 
 
A resposta correta é: 0,55
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Questão 9
Não respondido
Vale 0,35 ponto(s).
Um canal retilíneo de seção trapezoidal ligará um ponto A, na cota z = 67 m a um ponto B, na cota z = 65 m, distantes 800 m. Ele será
escavado numa região cujo solo é saibro e o revestimento poderá ser considerado como terra em boas condições.
Considerando que todos os custos estão diretamente relacionados com a área de revestimento, dimensione a seção mais econômica para
escoar uma vazão máxima Q = 7,8 m³/s.
Adote uma folga de 25% entre a altura máxima de projeto e a altura total da seção.
Resposta: 
A B
Para solo de saibro, a literatura recomenda declividade de talude Z = 2.
O revestimento de terra em boas condições corresponde a n = 0,020 s/m (tabela de Manning).
 
Se todos os custos estão diretamente relacionados com a área de revestimento, o projeto terá o menor custo para o mínimo perímetro
molhado. O mínimo mínimo perímetro é obtido quando
m=21+Z2-Z=21+22-2=0,472 
 
Ou seja, trata-se de um problema onde a razão de aspecto m é conhecida e deseja-se calcular a altura d'água. Esse resultado é obtido
diretamente pela fórmula
y0=MKA,
 
onde 
M=nQI03/8
e
KA=m+Z5m+21+Z220,125=0,472+250,472+21+2220,125=1,181.
 
 
A declividade de fundo I é calculada pela divisão entre a diferença de cotas dos pontos interligados (A e B) e a distância entre eles:
I = (z - z ) / L = (67 - 65) / 800 = 0,0025 m/m
 
o coeficiente dinâmico M pode então ser calculado:
M = [ 0,02 x 7,8 / (0,0025) ) ] = 1,532 m
 
A altura d'água máxima será
y = M / K = 1,532 / 1,181 = 1,3 m
 
Para adicionar a folga de 25% (da altura total):
y = y / 0,75 = 1,3 / 0,75 =1,73 m
 
A resposta correta é: 1,73
1/3
0
0 A B AB
1/2 3/8
0 A
0
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Apresentação da Aula 9 (PDF) ►
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