Teste Pós-Aula 9_ Revisão da tentativa

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06/07/22, 19:13 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa
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Painel / Meus cursos / Hidraulica_2022.1 / MÓDULO 9 - Canais - Carga específica e Ressalto Hidráulico / Teste Pós-Aula 9
Iniciado em Wednesday, 6 Jul 2022, 18:20
Estado Finalizada
Concluída em Wednesday, 6 Jul 2022, 19:15
Tempo
empregado
55 minutos 4 segundos
Avaliar 0,15 de um máximo de 1,60(9%)
Questão 1
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Celeridade (c) é a velocidade de propagação de ondas com pequena altura em relação ao meio, que tem velocidade V (velocidade média de
escoamento).
Portanto, para que uma onda consiga se propagar à montante, é necessário que
 
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
V > c
Para que uma onda consiga propagar no sentido da montante (contra o escoamento do canal), é necessário que a velocidade de escoamento
V seja inferior à da onda c.
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=13
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Questão 2
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Para canais retangulares, o valor máximo da razão entre a energia específica e a altura crítica é 1,5.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
A energia crítica E corresponde à mínima energia específica possível para um escoamento com determinada vazão (figura abaixo).
 
Ou seja, a energia específica será maior ou igual à energia crítica:
A energia crítica, para canais retangulares, equivale à 3/2 da altura critica , então:
  
Portanto, em canais retangulares, o valor mínimo da razão entre a energia específica e a altura crítica é 1,5.
 
 
A resposta correta é 'Falso'.
c
E ≥ Ec
yc
E ≥ = 1, 5   →   ≥ 1, 5
3
2
yc yc
E
yc

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Questão 3
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 4
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,15
Escoamentos supercríticos não sofrem influência da jusante.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
De fato, conforme explicado em aula, os escoamentos supercríticos só são influenciados pelas condições de montante.
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
Um canal retangular de 2,8 m de largura, declividade de fundo 3 m/km, coeficiente de rugosidade n=0,011, escoa, em regime uniforme, uma
vazão de 11,4 m³/s.
Determine:
a) a altura d'água, em metros;
Resposta: 0,73 
Para determinar a altura d'água de um canal trapezoidal (retangular), um dos métodos de solução consistem com calcular-se, primeiramente,
o valor de K :
que, para os dados do enunciado, será:
Pela tabela, para canal retangular (Z = 0), isso corresponde a
A resposta correta é: 1,1
B
=KB
nQ
b3/8 I0
−−√
= 0, 147KB
= 0, 40  →  y = 0, 40 ⋅ 2, 8 = 1, 12 m
y
b

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Questão 5
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,10
Questão 6
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,10
 
b) a energia específica, em metros;
Resposta: 0,82 
A energia específica, para canais retangulares, pode ser calculada pela fórmula
,
sendo q a vazão unitária e calculada por
q = Q/b = 11,4 / 2,8 = 4,07 m³/s.m 
 
Então, a energia específica será:
 
A resposta correta é: 1,8
E = y +
q2
2gy2
E = y +
q 2
2gy2
q = = = 4, 07 m³/s.m
Q
b
11, 4
2, 8
E = 1, 12 + = 1, 79 m
(4, 07)2
2 ⋅ 9, 8 ⋅ (1, 12)2
c) a altura crítica, em metros;
Resposta: 0,47 
 
Para um canal retangular, a altura crítica é calculada por
  
A resposta correta é: 1,19
= = = 1, 19 myc ( )
q2
g
1/3
[ ]
(4, 07)2
9, 81
1/3

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Questão 7
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,05
d) a energia específica crítica, em metros;
Resposta: 0,70 
Uma vez obtida a altura crítica, a energia específica crítica pode ser obtida por
  
A resposta correta é: 1,79
= = 1, 5 ⋅ 1, 19 = 1, 79 mEc
3
2
yc

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Questão 8
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,10
Um canal retangular com pouca declividade tem escoamento em regime permanente, uniforme, fluvial e energia específica . Numa
determinada seção, ocorre elevação brusca da cota de fundo.
 
Considerando que o regime permanece o mesmo e que a perda de carga no trecho analisado pode ser desprezada, digite os pontos
correspondentes à condição à montante e jusante da elevação, respectivamente (ex.: se sai do ponto A para o B, digite AB).
 
 
 
Resposta: FE 
E0
De acordo com o gráfico, os pontos alternados correspondentes à energia específica são B e F. Em se tratando de regime fluvial
(subcrítico), especificamente, o ponto da condição à montante é o B.
A elevação do fundo implica numa redução da energia específica E (distância entre o fundo e o nível de energia).
Portanto, o ponto à jusante será o C.
A transição também pode ser analisada através do gráfico y versus q (gráfico abaixo), obtendo-se a mesma conclusão quanto a variação da
altura d'água y obtida.
E0

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A resposta correta é: BC

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Questão 9
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,10
Um canal retangular com pouca declividade tem escoamento em regime permanente, uniforme, torrencial e vazão unitária . Numa
determinada seção, ocorre estreitamento brusco, ou seja, redução da largura.
 
Considerando que o regime permanece o mesmo e que a perda de carga no trecho analisado pode ser desprezada, digite os pontos
correspondentes à condição à montante e jusante do estreitamento, respectivamente (ex.: se sai do ponto A para o B, digite AB).
 
 
 
Resposta: CE 
q0
De acordo com o gráfico, os pontos alternados correspondentes à vazão unitária são B e F. Em se tratando de regime torrencial
(supercrítico), especificamente, o ponto da condição à montante é o F.
O estreitamento da largura implica num aumento da vazão unitária (diminuição de ).
Portanto, o ponto à jusante será o E.
 
q0
q = Q/b b

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A transição também pode ser analisada com base no gráfico y versus E (figura abaixo). A mesma conclusão é obtida quanto à variação da
altura d'água resultante.
A resposta correta é: FE

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Questão 10
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,40
Uma vazão de 18,1 m³/s escoa, em regime permanente, num canal retangular de 6,75 m de largura e declividade de fundo I  = 2 m/km e
coeficiente de rugosidade n = 0,0593. Em uma determinada seção de comprimento, relativamente, curto, um degrau de 0,27 m de altura é
construído no fundo do canal e a largura é reduzida para 3,57 m.
Desprezando as perdas de carga, calcule a altura d'água nessa seção.
 
Resposta: 3,00 
0
Primeiramente, é necessário calcular as condições do escoamento à montante (seção 1) da seção com contração (seção 2).
A altura d'água na seção 1 pode ser calculada por meio do valor de 
 
que pela tabela equivale à
  
A vazão unitária será
  
A energia específica na seção 1 será então
  
A altura crítica da seção 1 é calculada por
  
Então, e o escoamento à montante é fluvial.
 
Na seção 2 (seção com degrau e redução da largura), a vazão unitária é
a altura critica é 
e a energia crítica é
KB
= = 0, 147KB
nQ
b
8/3
1 I0
−−√
= 0, 4  →   = 0, 4 ⋅6, 75 = 2, 7 m
y1
b1
y1
= = = 2, 67 m³/s.mq1
Q
b1
18, 1
6, 75
= + = 2, 75 mE1 y1
q21
2gy21
= = = 0, 9 myc1 ( )
q21
g
1/3
[ ]
(2, 67)2
9, 81
1/3
>y1 yc1
= = = 5, 1 m³/s.mq2
Q
b2
18, 1
3, 57
= = 1, 38 myc2 ( )
q22
g
1/3

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A energia mínima na seção 2 será
  
Isso significa que a energia disponível E > E é suficiente para manter o escoamento e, consequentemente, não haverá alteração das
condições à montante (remanso).
 
A energia na seção 2 será 
  
Uma vez obtida a energia específica E e a altura crítica y , as alturas alternadas podem ser obtidas pelo gráfico abaixo:
 
Neste caso,
  
Para cada razão E/y , há um par de alturas y/y possível, sendo um valor para regime torrencial e outro para fluvial. Como o escoamento à
montante é fluvial e a energia disponível é maior que a mínima, o escoamento na seção 2 também será fluvial. Então, a partir do gráfico
acima, obtém-se a altura correspondente:
  
A resposta correta é: 2,20
= = 2, 06 mEc2
3
2
yc2
= ΔZ + = 0, 27 + 2, 06 = 2, 34 mE2,min Ec2
1 2,min
= + ΔZE1 E2
→ = − ΔZ = 2, 75 − 0, 27 = 2, 47 mE2 E1
2 c2
= = 1, 8 m
E2
yc2
2, 47
1, 38
c c
= 1, 6
y2
yc2
→ = 1, 6 = 1, 6 ⋅ 1, 38 = 2, 2 my2 yc2

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Questão 11
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,05
Questão 12
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,05
O ressalto mais eficiente será aquele que tiver maior energia específica à jusante.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A eficiência dos ressaltos é medida por
onde é a perda de energia e é a energia específica à montante. 
 
Portanto, o ressalto mais eficiente será aquele que tiver maior razão entre perda de energia e energia específica à jusante.
A resposta correta é 'Falso'.
η =
ΔE
E1
ΔE E1
Os ressaltos estacionários são caracterizados por um número de Froude à montante entre 2,5 e 4,5.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
Os ressaltos estacionários são caracterizados por um número de Froude à montante entre 4,5 e 9,0.
A resposta correta é 'Falso'.

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Questão 13
Não respondido
Vale 0,35 ponto(s).
O escoamento numa determinada seção de um canal retangular tem número de Froude igual a 6. Calcule a vazão unitária, no S.I., para que,
caso ocorra ressalto hidráulico, tenha uma diferença de nível d'água entre jusante e montante igual a 1,9 m.
Resposta: 
Como se conhece (Froude à montante), a fórmula de ressalto hidráulico em canal retangular conveniente é
  =
= 8
  (i)
 
Conforme a informação do enunciado sobre a diferença de alturas:
  (ii)
 
Substituindo (i) em (ii):
m
 
Uma vez obtida a altura d'água e já conhecido o Froude da seção 1, a velocidade pode ser calculada através da fórmula do número de
Froude:
, onde a altura média , para canais retangulares, é igual a e a velocidade média pode ser substituída por :
 
 
 
 
 
A resposta correta é: 2,64
Fr1
= ( − 1)
y2
y1
1
2
1 + 8Fr21
− −−−−−−
√
0, 5 ⋅( − 1)1 + 8 ⋅ (6)2
− −−−−−−−−
√
→ = 8 ⋅y2 y1
− = 1, 9y2 y1
8 ⋅ − = 1, 9y1 y1
→ 7 ⋅ = 1, 9y1
→ = 0, 27y1
=Fr1
V1
gHm1
− −−−−√
Hm y1 = Q/ = qb/ bV1 A1 y1
=Fr1
q
gy31
−−−
√
→ q = ⋅ = 2, 64 m³/s/mFr1 gy31
−−−
√

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
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