Teste Pós-Aula 8_ Revisão da tentativa4

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01/07/22, 22:22 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 Friday, 1 Jul 2022, 20:50
Estado Finalizada
Concluída em Friday, 1 Jul 2022, 22:23
Tempo
empregado
1 hora 33 minutos
Avaliar 0,90 de um máximo de 1,70(53%)
Questão 1
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 2
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Nos escoamentos uniformes em canais prismáticos, a linha de fundo é paralela à linha d'água, mas tem interseção com a linha de energia.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
Em escoamentos uniformes, a linha de fundo é paralela à linha d'água, consequentemente, terá altura d'água y constante.
Se, além disso, o canal também é prismático, então a área molhada também será constante, assim como a velocidade média (pelo princípio
da continuidade).
Portanto, como a distância entre a linha de energia e linha d'água equivale à carga cinética (V /2g), ela também será constante e essas linhas
serão paralelas.
A resposta correta é 'Falso'.
2
A vazão máxima de canais com seção aberta ocorre quando a altura d'água é 94% da máxima.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
A vazão máxima de canais com seção aberta (ex.: retangular, triangular e trapezoidal) ocorre quando a seção está completamente cheia (área
molhada máxima).
A resposta correta é 'Falso'.

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http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=26
http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=26&section=12
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Questão 3
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 4
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,05
A literatura recomenda que seja dimensionada uma folga de 20% a 30% além do nível d'água máximo de projeto (calculado).
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
Devido às imprecisões inerentes aos parâmetros do cálculo de canais, é necessário que seja prevista uma folga significativa acima do nível
d'água calculado.
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
Escoamentos permanentes possuem declividade de fundo igual a da linha d'água.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
Os escoamentos são classificados como permanentes quando nenhum parâmetro varia com o tempo.
Um escoamento permanente pode ser tanto uniforme (linha d'água, de declividade de fundo e energia paralelas) quanto variado.
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.
 
H 
y 
R 
I 
m altura média
altura d'água
h raio hidráulico
0 declividade de fundo
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: H → altura média, y → altura d'água, R → raio hidráulico, I → declividade de fundo.m h 0

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Questão 6
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
Um trecho de canal de 443 m de comprimento tem seção circular de 600 mm. A declividade é constante e as cotas de fundo de montante e
jusante são 56 e 54 m, respectivamente. A revestimento tem n=0,010. Qual a vazão que seria transportada, em L/s, quando o tubo estivesse
completamente preenchido (seção plena)?
Resposta: 536 
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 circular é calculada por
= 0,283 m²
 
O perímetro molhado é calculado por
= 1,88 m
 
O raio hidráulico será = 0,15 m. 
 
A declividade de fundo é definida por 
=(56-54)/443=0,0045 m/m
 
 
Então, a equação (i) pode ser calculada:
 = 0,537 m³/s =  537 L/s
 
 
A resposta correta é: 537
= A
nQ
I0
−−√
Rh
2
3
Q = , 010
ARh
2
3 I0
−−√
0
A =
πD2
4
P = πD
= A/P = π/4Rh
= ΔZ/ΔxI0
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 triangular e tem talude 1H:1V e altura y =  2,00 m, revestida com pedra
aparelhada em más condições e com declividade de fundo I = 2 m/km.
Resposta: 65,13 
0
A vazão é calculada pela equação de Manning
Q=A Rh23 I012n
cujo coeficiente n, para revestimento de pedra aparelhada em más condições  será 
n = 0,017 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 = 2 x 4 / 2 = 4 m²
O raio hidráulico R é calculado pela razão entre a área molhada A e o perímetro P, que será
P = 22y = 2 x 1,414 x 2 = 5,6568542494924 m
Então
R = A / P = 4 / 5,6568542494924 = 0,70710678118655 m
 
Substituindo-se todos os parâmetros na fórmula de Manning:
Q = (4) x (0,70710678118655) x 0,002 / 0,017 = 8,3518509641308 m³/s
 
 
A resposta correta é: 8,35
1/3
3
h
h
2/3 1/2

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Questão 8
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,45
Um tubo de concreto, em condições regulares, tem diâmetro D = 3,1 m e foi assentado com declividade I = 0,3 %.
Qual a altura d'água para uma vazão Q = 3,6 m³/s.
Resposta: 0,66 
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 
  
= 1,491 
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 1,55
1 1,554  0,445 
2 2,173   0,828
3  2,166  0,823
4 2,168  0,825
= 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, 995 m( )
0, 015 ⋅ 3, 6
0, 003
− −−−−√
3/8
C = [ ]213( )0, 995
3, 1
8 1/5
y = (1 − cos )
D
2
θ
2

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5 2,167 0,824
 
 
 
 Considerando-se uma precisão de 1 cm, 5 iterações são suficientes.
 
 
A resposta correta é: 0,82

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Questão 9
Correto
Atingiu 0,35 de 0,35
Um canal retilíneo de seção trapezoidal ligará um ponto A, na cota z = 62 m a um ponto B, na cota z = 60 m, distantes 1000 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 = 9,2 m³/s.
Adote uma folga de 25% entre a altura máxima de projeto e a altura total da seção.
Resposta: 1,92 
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 = (62 - 60) / 1000 = 0,002 m/m
 
o coeficiente dinâmico M pode então ser calculado:
M = [ 0,02 x 9,2 / (0,002) ) ] = 1,7 m
 
A altura d'água máxima será
y = M / K = 1,7 / 1,181 = 1,44 m
 
Para adicionar a folga de 25% (da altura total):
y = y / 0,75 = 1,44 / 0,75 =1,92 m
 
A resposta correta é: 1,92
1/3
0
0 A B AB
1/2 3/8
0 A
0
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
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