Aprendizagem em Foco - MECÂNICA DOS SOLOS APLICADA A GEOTECNIA

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MECÂNICA DOS SOLOS 
APLICADA A GEOTECNIA
APRENDIZAGEM EM FOCO
2
APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
Autoria: Flávia Gonçalves Pissinati Pelaquim
Leitura crítica: Alana Dias de Oliveira
Na disciplina de Mecânica dos solos aplicada a geotecnia 
aprofundaremos nosso conhecimento acerca de alguns conceitos, 
ensaios, discussões e definições que podemos e precisamos fazer 
em nossas obras. Certamente algumas coisas serão como uma 
revisão, mas buscaremos sempre aprofundar o conhecimento 
que você traz, aprimorando suas competências como profissional 
que atua em obras geotécnicas. Você verá temas como origem 
e formação dos solos, para saber como podem influenciar nas 
decisões de obra; verá mais sobre a aplicação de sistemas de 
classificação e como isso é determinante para que algumas soluções 
geotécnicas sejam aceitas ou refutadas; relembrará o que são e 
como determinar os índices físicos e de parâmetros de compactação 
dos solos, características com as quais trabalhamos diariamente, 
seja em projetos ou em campo. Também verá como é indicado 
realizar a interpretação de perfis geológicos-geotécnicos, sabendo 
o que precisa levar em consideração dependendo do tipo de solo 
observado no perfil, quais as soluções cabíveis para algumas 
ocorrências específicas e como buscar as respostas aos problemas 
que podem surgir em campo. Além disso, verá como trabalhamos 
para definir adequadamente os níveis de tensões no solo e o efeito 
de qualquer sobrecarga associados ao estudo das deformações. 
De modo complementar, solidificaremos com situações práticas 
de como fazer uma análise de recalque devido a compressibilidade 
dos solos argilosos a longo prazo. Por fim, você também terá 
contato com a teoria e aferições práticas do estudo da hidráulica 
dos solos, área de extrema importância para a solidez das soluções 
geotécnicas que podemos propor.
Bons estudos! 
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INTRODUÇÃO
Olá, aluno (a)! A Aprendizagem em Foco visa destacar, de maneira 
direta e assertiva, os principais conceitos inerentes à temática 
abordada na disciplina. Além disso, também pretende provocar 
reflexões que estimulem a aplicação da teoria na prática 
profissional. Vem conosco!
Origem, formação e classificação 
dos solos
______________________________________________________________
Autoria: Flávia Gonçalves Pissinati Pelaquim
Leitura crítica: Alana Dias de Oliveira
TEMA 1
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DIRETO AO PONTO
A Geotecnia é uma ciência considerada recente, perto de outras 
vertentes estudadas pela Engenharia Civil. Trabalha com o conceito 
de solo e suas relações com as obras civis. Via de regra, entende-se 
que o solo provém da desintegração e decomposição das rochas 
devido à ação do intemperismo, seja físico ou químico, e que 
existem inúmeros fatores que influenciam em sua formação, como, 
por exemplo: a rocha mãe (ou material de origem), os organismos 
e microrganismos, o clima (temperatura e precipitação), fisiografia 
(relevo) ou topografia e o tempo.
Com toda essa possível variação em sua formação, é conveniente 
agrupar solos diferentes, porém, com características e propriedades 
geotécnicas similares, com a finalidade de poder estimar o provável 
comportamento do solo para uma adequada análise do problema. 
Os sistemas de classificação de solos ajudam a encaminhar o 
planejamento das investigações e obras. Existem vários sistemas de 
classificação, sendo os mais utilizados na prática:
a. Classificação preliminar: classificação por meio da análise tátil-
visual (sensação ao tato, plasticidade, resistência etc.), análises 
realizadas sem a utilização de equipamentos e laboratório.
b. Classificação pedogenética geral: classificação dos solos se 
baseia no conhecimento da gênese dos solos, diferenciando 
o solo como residual ou transportado, solo superficial ou de 
alteração, entre outros.
c. Classificação granulométrica: classificação prévia do solo 
quanto ao tamanho de suas partículas, subdividindo 
pedregulho, areia, silte e argila.
d. Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS): 
classificação do solo é feita por duas letras: um prefixo, 
ligado ao tipo de solo, e um sufixo, ligado às características 
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granulométricas e de plasticidade. Os solos são divididos em 
granulares (mais de 50 % retidos na # 200), e finos (mais de 
50 % passam na #200). Os solos granulares são divididos em 
pedregulhos (prefixo G) e areias (prefixo S), e os solos finos 
em silte e areia muito fina (M), argila inorgânica (C) e siltes e 
argilas orgânicas (O). Além desses, também são classificados 
os solos turfosos (Pt), de alta compressibilidade e constituintes 
de grande quantidade de matéria orgânica. Em relação aos 
sufixos, os pedregulhos e as areias são ainda subdivididos 
pelos sufixos W (well) e P (poorly), característica relacionada 
ao coeficiente de não uniformidade do solo, enquanto solos 
finos são subdivididos pelos sufixos H (high) e L (low), estes 
definidos em função do índice de plasticidade e o limite 
de liquidez. Um esquema para realizar a classificação é 
apresentado na Figura 1.
Figura 1 - Esquema para a classificação prévia pelo SUCS
Fonte: Sousa Pinto (2006, p. 68).
e. Classificação AASHTO (ou HRB): classificação se baseia nas 
características do solo quanto a granulometria, ao limite de 
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liquidez, ao índice de plasticidade, além do índice de grupo. 
Nesse sistema, por meio do Quadro 1, são considerados solo 
de granulação grosseira quando menos que 35% passam na 
#200, enquadrando-se em um dos seguintes grupos: A-1, A-2 
e A-3. Quando mais de 35 % das partículas passam pela #200º 
solo será de granulação fina e poderá estar classificado como 
A-4, A-5, A-6 ou A-7.
Quadro 1 - Classificação de solos pelo sistema AASHTO
Fonte: adaptado do SENÇO (2007).
f. Classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical): 
classificação que divide os solos tropicais em diferentes 
grupos de comportamentos distintos: lateríticos e não 
lateríticos. Os solos lateríticos são típicos da evolução de solos 
de clima quente, com regime de chuvas moderadas a intensas, 
com elevado índice de vazios e pouca resistência quando não 
compactados.
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Referências bibliográficas
SOUSA PINTO, C. Curso básico de mecânica dos solos: em 16 aulas 
- com exercícios resolvidos. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 
SENÇO, W. Manual de técnicas de pavimentação. 2. ed. São Paulo: PINI, 
2007. 
PARA SABER MAIS
Os sistemas de classificação AASHTO e SUCS podem ser 
comparados, no entanto, é interessante sabermos que há algumas 
combinações que são prováveis e outras que são improváveis. As 
Tabelas 1 e 2 podem ajudar quando tiver que trabalhar com os dois 
sistemas de classificação, verificando se as classificações que você 
fez indicam estar corretas.
Tabela 1- Comparação entre os sistemas: de AASHTO para SUCS
Fonte: adaptado de DAS (2007).
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Tabela 2 - Comparação entre os sistemas: de SUCS para AASHTO
Fonte: adaptado de DAS (2007).
Referências bibliográficas
DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica. 6. ed. São Paulo: 
Thomson Learning, 2007. 
TEORIA EM PRÁTICA
Imagine que você é um dos profissionais envolvidos na construção 
de um monumento na entrada de uma cidade turística, na qual 
será necessário, dentre outras coisas, mudar os atuais locais das 
vias pavimentadas. Assim como toda obra, é necessário conhecer 
o solo sob o qual serão impostas as cargas e como pode reagir à 
solicitação. Nesse caso, tanto estática (o monumento em si) quanto 
dinâmica (do tráfego de veículos ao redor do monumento). Em um 
primeiro momento, você foi designado a caracterizar e classificar o 
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solo no local e, para isso, precisa elaborar um plano de amostragem 
e uma lista de ensaios necessários para a finalidade. 
Para isso, de modo prévio, você realiza in situ uma análise tátil-visual, 
um método barato e prático de identificação de solo, sem utilização 
de equipamentos. Em seguida, começa a elaborar a lista de ensaios 
necessários para fazer a caracterização e classificação do solo. Nessa 
situação, e considerandoo sistema que mais se adequa às obras 
viárias, quais são as análises laboratoriais que, minimamente, terá 
que solicitar? 
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo professor, 
acesse a videoaula deste Teoria em Prática no ambiente de 
aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Indicação 1
O capítulo 3 do livro de Carlos Sousa Pinto (2006) possibilita 
a compreender como são feitas as classificações dos solos, 
considerando os principais sistemas de classificação utilizados na 
engenharia civil e qual sua importância.
Para realizar a leitura, acesse a nossa Biblioteca Virtual e busque 
pelo título da obra no parceiro Biblioteca Virtual 3.0.
SOUSA PINTO, C. Curso básico de mecânica dos solos em 16 
aulas. 3 ed. São Paulo: Oficina de textos, 2006. 
Indicações de leitura
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Indicação 2
O capítulo 1, do livro de Manuel Matos Fernandes (2016), trata da 
classificação dos solos, importância de sua correta determinação 
e quais são os mais indicados sistemas de classificação de solos 
utilizados, atualmente, para o escopo da engenharia civil. 
Para realizar a leitura, acesse nossa Biblioteca Virtual e busque pelo 
título da obra no parceiro Biblioteca Virtual 3.0.
FERNANDES, M. M. Mecânica dos solos: conceitos e princípios 
fundamentais. v.1. São Paulo: Oficina de textos, 2016.
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
e dos slides usados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
1. No Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS), o solo 
é representado por duas letras: um prefixo, ligado ao tipo de 
solo, e um sufixo, ligado às características granulométricas e 
de plasticidade. Já o sistema AASHTO (American Association 
of State Highway and Transportation Officials) se baseia nas 
características do solo quanto a granulometria, ao limite de 
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liquidez, ao índice de plasticidade, além do índice de grupo. 
 
Sabendo que determinado solo apresentou os seguintes 
parâmetros: 
• LL = 44,9 %.
• IP = 19,9%.
• % passa na #4 = 96,0 %.
• % passa na #10 = 95,0 %.
• % passa na #40 = 92,0 %.
• % passa na #200 = 67,0 %. 
 
Classifique o solo pelo método SUCS e pelo sistema AASHTO. 
 
Assinale a alternativa correta:
a. CL e A-7-6.
b. ML e A-5.
c. CL e A-5.
d. SP e A-3.
e. SC-SP e A-4.
2. Nogami e Villibor (1981) propuseram uma classificação mais 
específica para os solos tropicais, com o objetivo de serem 
mais bem utilizados em projetos de estradas, o sistema MCT 
(Mini-compacted tropical). Essa classificação divide os solos 
tropicais em diferentes grupos de comportamento distinto. 
Quais são as classificações designadas pelo sistema MCT? 
Assinale a alternativa correta:
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a. Argiloso e arenoso.
b. Fino e granular.
c. Laterítico e não laterítico.
d. Tropical e glacial.
e. Compactado e não compactado.
GABARITO
Questão 1 - Resposta A
Resolução: Classificação SUCS.
 
Sabe-se que o 67% dos grãos passam pela peneira #200, 
portanto, devemos seguir o caminho indicado pelo shape 1, 
onde a porcentagem que passa na peneira #200 é maior que 
50%. 
Em um segundo momento, devemos utilizar os valores de IP, LL 
e a carta de plasticidade indicada pelo shape 2 como guia. 
A sigla da região cujo ponto derivado das retas oriundas de IP e 
LL indica a classificação CL, indicada pelos shapes 3 e 4, ou seja, 
uma argila de baixa compressibilidade.
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Classificação AASHTO.
 Solo A-7: Se IP ≤ LL-30, será A-7-5; Se IP > LL-30, será A-7-6.
4: Como IP > LL-30 (19,9 > 44,9-30)  A-7-6.
Sabe-se que o 67% dos grãos passam pela peneira #200, 
portanto, devemos iniciar a determinação pelos Materiais 
siltosos e argilosos (mais de 35% passando na peneira n.200), o 
que satisfaz a condição Peneiração - % que passa: n.200 de 36 
mín.
A seguir, inicia-se a avaliação quando a Fração que passa n.40. 
No grupo A-4 não é satisfeita a característica LL (%) de 40 máx, 
já que no enunciado temos LL = 44,9 %. Tal item é satisfeito 
no grupo A-5, porém, a próxima caraterística, IP (%) de 10 máx 
não se enquadra, o que também descarta o referido grupo 
(enunciado nos diz que IP = 19,9%). Ao chegarmos no grupo 
A-6, também temos que LL (%) de 40 máx não possibilita o 
enquadramento da classificação neste. Por fim, com LL (%) de 
41 mín e IP (%) de 11 mín, grupo A-7. Para este grupo, ainda é 
preciso avaliar se IP ≤ LL-30, a classificação será A-7-5, se IP > 
LL-30, será A-7-6. No exercício: Como IP > LL-30 (19,9 > 44,9-30) 
 A-7-6.
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Questão 2 - Resposta C
Resolução: Esta classificação divide os solos tropicais em 
dois grupos: os de comportamentos laterítico e não laterítico. 
Os solos lateríticos são típicos da evolução de solos de clima 
quente, com regime de chuvas moderadas a intensas, bastante 
encontrados no Brasil. Para caracterizá-los, é preciso seguir um 
roteiro de procedimentos específicos.
Perfis geotécnicos e interpretação 
de ensaios 
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Autoria: Flávia Gonçalves Pissinati Pelaquim
Leitura crítica: Alana Dias de Oliveira
TEMA 2
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DIRETO AO PONTO
A fim de realizar o dimensionamento de obras geotécnicas, é 
imprescindível que os responsáveis técnicos conheçam o local da 
obra. 
Denomina-se perfil geotécnico a representação das camadas 
presentes de solo em profundidade, acrescidas de parâmetros 
característicos dos solos, sobretudo, nas cotas de maior interesse. 
Uma exploração de subsolo adequada é aquela que permite, dentre 
outras coisas, definir a natureza e estratigrafia das camadas de 
solo, determinar a profundidade e natureza do topo rochoso (se 
alcançado), obter amostras para identificação tátil-visual e ensaios 
de laboratório (se necessário), determinar a ocorrência de água 
subterrânea, estimar das propriedades geomecânicas dos materiais 
presentes e avaliar quaisquer problemas devido a construções de 
estruturas próximas já existentes (DAS, 2007).
Destaca-se que os perfis geotécnicos são elaborados a partir da 
aplicação de técnicas de investigação em campo e em laboratório. 
Como as técnicas de campo, geralmente, são mais rápidas e menos 
onerosas, a grande maioria dos profissionais da área tendem a 
solicitar apenas esste tipo de investigação. No entanto, dependendo 
do tipo de obra, bem como das incertezas envolvidas no projeto, as 
análises de laboratório podem auxiliar os projetistas de modo mais 
assertivo.
Os principais ensaios a serem considerados na análise do perfil 
de solo em campo são: de penetração dinâmica (sondagem de 
simples reconhecimento tipo SPT – Standard Penetration Test ou 
sondagem rotativa); de penetração estática (CPT – Cone Penetration 
Test); pressiométricos (PMT – Pressuremeter Test); dilatométricos 
(DMT – Dilatometer Test); ensaio de palheta (VST – Vane-Test ou Vane 
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Shear Test); ensaio de medida de pressão neutra; prova de carga; e 
permeabilidade.
Dentre estes,les merece maior destaque a sondagem de simples 
reconhecimento tipo SPT, por ser este o método de exploração 
de subsolo mais empregado, atualmente, no Brasil. Dentre suas 
vantagens, tem-se a simplicidade do método, o baixo custo de 
execução a obtenção de valores que podem ser relacionados 
diretamente com alguns parâmetros empíricos de projeto, segundo 
Belincanta ( (BELINCANTA, 1998). Destaca-se que o ensaio não 
determina diretamente os parâmetros de resistência do solo 
prospectado, mas possibilita fazer correlações do valor N obtido 
metro a metro do solo, com a expectativa do comportamento do 
solo.
É interessante também perceber que para o projetista poder utilizar 
um perfil geotécnico, ele precisa lidar com as incertezas como a real 
extensão vertical e lateral das camadas do subsolo. Por mais amplas 
que sejamas prospecções realizadas, dificilmente as condições do 
perfil são plenamente definidas. A Figura 1 apresenta um exemplo 
de simplificação, que, geralmente, é feita.
Figura 1-: Simplificações realizadas no perfil geotécnico
Fonte: Aadaptado de Magalhães (2015, p.), pág. 83). 
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Além da exploração de subsolo por meio de ensaios de campo, 
por vezes, é necessária uma complementação, ou seja, utilizar 
também ensaios de laboratório. Os principais ensaios de laboratório 
empregados nestse contexto são: caracterização física (umidade, 
peso específico do solo e dos sólidos, limites de consistência e 
granulometria) e hidromecânica (ensaios de compactação, Índice 
de Suporte Califórnia (ISC/CBR), permeabilidade, adensamento e 
resistência ao cisalhamento).
Referências bibliográficas
BELINCANTA, A. Avaliação dos fatores intervenientes no índice de 
resistência à penetração do SPT. Tese (Doutorado), – Universidade de 
São Paulo., São Carlos, 1998.
DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica. Tradução da 6. 
ed. norte-americana.6.ed. São Paulo: Thomson Learning, 2007. 577 p. 
Tradução da 6ª edição norte-americana.
MAGALHÃES, M. S. Dimensionamento de estruturas de contenção 
atirantadas utilizando os métodos de equilíbrio limite e de 
elementos finitos. Dissertação (mMestrado), – Pontifícia, Universidade 
Católica do Rio de Janeiro, Departamento de Engenharia Civil. Rio de 
Janeiro, 2015. 192 f.
PARA SABER MAIS
A sondagem de simples reconhecimento SPT (Standard 
Penetration Test) permite ao projetista geotécnico compreender o 
comportamento do solo e suas características. Para isso existem 
correlações do valor de “N” (número de golpes necessários para a 
cravação dos 30 últimos centímetros do amostrador padrão) e os 
parâmetros físicos e de resistência ao cisalhamento do material.
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No Quadro 1 estão apresentadas as mais importantes correlações 
utilizadas na estimativa de parâmetros dos solos para fundações e 
obras geotécnicas.
Quadro 1:- Parâmetros de resistência e de 
deformabilidade em função do SPT
Fonte: Aadaptado de NBR 6484 (2020) e Marangon (2018, p. ), pág. 20).
Apenar desses parâmetros serem, em sua grande maioria, baseados 
nos estudos de solos subtropicais do hemisfério norte (Europa 
e Estados Unidos), sua aplicação para estudos preliminares de 
comportamento de solo de regiões tropicais é aceitável. 
Caso você se interesse um pouco mais, saiba que existem outras 
correlações especificamente para solos tropicais, como a proposta 
por Cintra (2003 apud MARANGON, 2018), onde a coesão não 
drenada pode ser estimada por Cu (kPa) = 10 x N, ou ainda o 
proposto por Godoy (1983 apud MARANGON, 2018) na qual o ângulo 
de atrito interno das partículas pode ser definido por o º = 28º + 0,4 x 
N. 
21
Referências bibliográficas
ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484: Solo – 
Sondagens de simples reconhecimentos com SPT – Método de ensaio. Rio de 
Janeiro,. 2020.
MARANGON, M. Unidade 03: investigação geotécnica e parâmetros para 
fundações. In: Notas de aula: Geotecnia de Fundações e Obras de Terra. 
2018. Disponível em: < https://www.ufjf.br/nugeo/files/2017/07/GEF03-
Investiga%c3%a7%c3%a3o-Geot%c3%a9cnica-e-Par%c3%a2metros-para-
Funda%c3%a7%c3%b5es-2018.pdf >. Acesso em: 2 mar. 06 jan. 2021.
TEORIA EM PRÁTICA
Um projetista de fundações recebeu os laudos de sondagem SPT 
(Figura 2) e precisa estimar os parâmetros de comportamento do 
solo. 
https://www.ufjf.br/nugeo/files/2017/07/GEF03-Investiga%c3%a7%c3%a3o-Geot%c3%a9cnica-e-Par%c3%a2metr
https://www.ufjf.br/nugeo/files/2017/07/GEF03-Investiga%c3%a7%c3%a3o-Geot%c3%a9cnica-e-Par%c3%a2metr
https://www.ufjf.br/nugeo/files/2017/07/GEF03-Investiga%c3%a7%c3%a3o-Geot%c3%a9cnica-e-Par%c3%a2metr
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Figura 2 :- Relatório de SPT
Fonte: Acervo da autora.
23
Determine o peso específico natural, além de coesão e ângulo de 
atrito interno das cinco camadas subdivididas no laudo.
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo professor, 
acesse a videoaula deste Teoria em Prática no ambiente de 
aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Indicação 1
O capítulo 2, do livro ‘Mecânica dos solos: conceitos e princípios 
fundamentais’, de Manuel Matos Fernandes, apresenta algumas 
explicações complementares sobre a prospecção do solo, – 
Caracterização geotécnica: ensaios in situ. Você poderá ver mais 
sobre as particularidades dos ensaios SPT e CPT, e até mesmo as 
correlações matemáticas entre os resultados, que possibilita a 
utilização conjunta das duas técnicas para melhor compreensão do 
perfil de solo.
Para realizar a leitura, acesse nossa Biblioteca Virtual e busque pelo 
título da obra no parceiro “Biblioteca Virtual 3.0”.
FERNANDES, M. M. Mecânica dos solos: conceitos e princípios 
fundamentais. v.2. São Paulo: Oficina de textos, 2014. 
Indicação 2
O livro “Mecânica dos solos experimental”, de Faiçal Massad, 
apresenta um apanhado a respeito das principais técnicas de 
Indicações de leitura
24
laboratório, com algumas explicações pontuais dos ensaios, bem 
como a interpretação de seus resultados. Trata-se de uma leitura 
fácil e de grande valia quando quaeremos compreender melhor o 
que o ensaio efetivamente nos possibilita como resposta. 
Para realizar a leitura, acesse nossa Biblioteca Virtual e busque pelo 
título da obra no parceiro “Biblioteca Virtual 3.0”.
MASSAD, F. Mecânica dos solos experimental. São Paulo: Oficina 
de textos, 2016. 
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
e dos slides usados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
1. Para que se possa realizar um dimensionamento de obras 
geotécnicas adequado, é imprescindível que os responsáveis 
técnicos conheçam o local da obra. Sobre o assunto, analise as 
afirmativas a seguir: 
I - Uma exploração de subsolo adequada é aquela que permite, 
dentre outras coisas, definir a natureza e estratigrafia das 
camadas de solo, a ocorrência e profundidade do nível d’água 
subterrâneo e as propriedades geomecânicas dos materiais 
25
presentes. 
II - Quando são encontrados topos rochosos em uma prospecção 
de subsolos antes de serem atingidos 2 dois metros de 
profundidade, o terreno torna-se impróprio para a construção de 
qualquer tipo de obra. 
III - Considerando os ensaios SPT, sua realização possibilita obter 
amostras para identificação tátil-visual e ensaios de laboratório.; 
IV - Ao estimar das propriedades geomecânicas das camadas 
de solo em subsuperfície, descartamos definitivamente a 
necessidade de ensaios laboratoriais.; 
V - Uma exploração de subsolo adequada também possibilita 
avaliar quaisquer problemas devido a construções de estruturas 
próximas já existentes. 
Assinale a alternativa correta: 
a. Estão corretas as afirmativas I, II e V, apenas.
b. Estão corretas as afirmativas II, III e IV, apenas.
c. Estão corretas as afirmativas I, III e V, apenas.
d. Estão corretas as afirmativas II, IV e V, apenas.
e. Todas as afirmativas estão corretas.
2. A sondagem de simples reconhecimento SPT (Standard 
Penetration Test) permite ao projetista geotécnico 
compreender o comportamento do solo e suas características. 
Para isso, existem correlações do valor de N (número 
de golpes necessários para a cravação dos 30 últimos 
centímetros do amostrador padrão) e os parâmetros físicos e 
de resistência ao cisalhamento do material. 
Se um solo tipicamente arenoso apresentou “N” igual a 16, 
utilizando as correlações preditas por Marangon (2018), quais 
os valores você poderia adotar para os parâmetros ângulo de 
26
atrito interno e coesão do solo, respectivamente? 
Assinale a alternativa correta:
a. 20º e 20 kPa.
b. 30º e 100 kPa.
c. 35º e 0 kPa.
d. 45º e 0 kPa.
e. 90ºe 180 kPa.
GABARITO
Questão 1 - Resposta C
Resolução: II - A presença do topo rochoso próximo à 
superfície apenas limita a colocação de subsolos, não 
impedindo a utilização do terreno para qualquer tipo de obra.
IV - Os ensaios laboratoriais complementam a sondagem em 
campo nos pontos de maior interesse ao projeto.
Questão 2 - Resposta C
Resolução: 
Tensão x deformação nos solos
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Autoria: Flávia Gonçalves Pissinati Pelaquim
Leitura crítica: Alana Dias de Oliveira
TEMA 3
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DIRETO AO PONTO
Para solucionar problemas de engenharia, é necessário conhecer 
as tensões aplicadas no subsolo, tanto aquelas referentes ao 
peso próprio das camadas adjacentes, como aquelas oriundas do 
acréscimo de tensões devido a carregamentos externos.
Segundo Das (2007), as principais formulações relacionas as tensões 
devido ao peso próprio do solo são:
Sendo: e - tensão total; ’- tensão efetiva; u - pressão neutra; - 
peso específico da água; i - peso específico natural do solo da 
camada i; zi - profundidade da camada i.
Já quanto aos esforços externos, a distribuição em profundidade é 
obtida em função do tipo, magnitude e geometria da área carregada, 
além da cota analisada no perfil. As formulações e indicativos para 
resolução e cálculo do acréscimo de tensão para carregamentos 
retangulares e circulares uniformemente distribuídos, os mais 
comuns, para projeto, são mostrados na Figura 1.
Além disso, é interessante saber que os solos possuem 
comportamento específico de tensão-deformação devido à sua 
estrutura multifásica. Admitindo o solo fino como saturado, sua 
variação de volume quando submetido a um esforço de compressão 
deverá ocorrer por redução de vazios devido à expulsão da água 
intersticial, segundo Caputo (1996). Esse fenômeno é chamado de 
adensamento.
O recalque total do solo fino é composto pelo recalque imediato 
(estudado pela teoria da elasticidade), o recalque por adensamento 
(que depende da tensão de pré-adensamento e do nível de tensão 
29
do projeto), formulação na Figura 2, e o recalque secundário (dado 
pela fluência das partículas), de acordo com Souza Pinto (2006).
Figura1 - Formulários e ábacos para cálculo do acréscimo 
de tensão para carregamentos retangulares e circulares 
uniformemente distribuídos
Fonte: adaptado de Souza Pinto (2006, p. 168-170). 
30
Figura 2 - Classificação e formulário de cálculo de recalque por 
adensamento
Fonte: adaptado de Souza Pinto (2006, p. 168-170). 
Referências bibliográficas
DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica. Tradução da 6. ed. 
norte-americana 6.ed. São Paulo: Thomson Learning, 2007. .
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações: fundamentos. 6. ed. Rio 
de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1996. 
SOUSA PINTO, C. Curso básico de mecânica dos solos: em 16 aulas - com 
exercícios resolvidos. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 
PARA SABER MAIS
Existe uma propriedade que possibilita os líquidos de se elevarem 
acima do nível onde há pressão atmosférica, denominada de 
capilaridade. É fácil perceber sua ocorrência, por exemplo, quando 
coloca um canudo em um copo com um líquido colorido. No interior 
do copo, o líquido atinge uma determinada altura, enquanto dentro 
do canudo essa altura é maior. A diferença entre elas é maior, 
quanto menor for o diâmetro do canudo. 
31
No caso da água no subsolo, pode ocorrer o mesmo fenômeno 
de ascensão capilar do nível d’água devido à tensão superficial do 
líquido e os vazios interligados que formam tubos capilares. Assim 
como no exemplo genérico, a altura da coluna de água acima do 
nível freático será inversamente proporcional ao tamanho dos 
vazios do solo. Isso implica que solos mais granulares tendem a 
ter ascensão capilar menor (areias puras, por exemplo, poucos 
centímetros), enquanto solos mais finos apresentam ascensão 
capilar maior (solos muito argilosos podem chegar a muitos metros).
Na franja capilar formada, a saturação do solo não é 100% como 
no solo submerso, mas essa simplificação é feita para facilitar os 
cálculos das tensões geostáticas e tudo bem, pois está a favor da 
segurança.
Para determinar numericamente a pressão neutra, nesses casos, 
é preciso saber que seu resultado, obtido pela multiplicação do 
γw pela altura da coluna d’água, será negativo. A ação das forças 
capilares desaparece caso ocorra saturação do solo. Na Figura 1 é 
apresentado o efeito da capilaridade na distribuição das tensões 
geostáticas de um solo.
32
Figura 3 - Efeito da capilaridade na distribuição das 
tensões geostáticas do solo
Fonte: adaptado de Das (2007). 
É interessante você saber que a ascensão do nível d’água, seja 
por sazonalidade ou pela condição natural, precisa ser avaliada 
e considerada no projeto. O ensaio SPT (Standard Penetration 
Test) possibilita verificar a ocorrência da franja capilar: quando se 
encontrar o nível d’água em campo, no furo de sondagem, deve-se 
esperar ver se permanece constante ou se sumirá com a abertura de 
um tubo de maior diâmetro. Quando se alcançar o nível d’água real 
do perfil, a água não mais rebaixará. 
Referências bibliográficas
DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica. Tradução da 6. ed. 
norte-americana. São Paulo: Thomson Learning, 2007. 
33
TEORIA EM PRÁTICA
Um centro comercial será construído em um terreno adquirido 
recentemente por um grupo de empresários. A sondagem de 
simples reconhecimento possibilitou a definição do perfil de solo 
estratificado apresentado na Figura 1.
Figura 4 - Perfil de solo encontrado por simples reconhecimento
Fonte: elaborada pela autora. 
Para conhecer melhor o perfil de solo, você e sua equipe precisam, 
inicialmente, traçar os diagramas de tensões geostáticas (tensão 
vertical total, poropressão e tensão vertical efetiva). A partir 
dos resultados e da concepção da edificação e do monumento 
arquitetônico projetado (Figura 2), você e uma equipe decidiram 
por fundações em radiers na cota – 0,5 m do terreno. Além disso, 
sabendo que as construções causariam incremento de tensão 
no solo, também precisam determinar o acréscimo de tensões 
provocada na cota – 6,0 m, na vertical que passa pelo centro dos 
seguintes carregamentos: um monumento cuja projeção em planta 
34
é uma placa circular (D = 2,0m), q = 50 kN/m²; e um prédio de 
projeção em planta retangular (L = 14,0 m e B = 20 m), q = 250 kN/m²
Figura 5 - Disposição da obra
Fonte: elaborada pela autora. 
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo professor, 
acesse a videoaula deste Teoria em Prática no ambiente de 
aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Indicação 1
Os capítulos 8 e 9 do livro Fundamentos de engenharia geotécnica, 
de Braja M. Das, apresentam a teoria e a aplicação dos conceitos 
relacionados às tensões in situ (geostáticas) e tensões devido a 
carregamentos externos. Com os conceitos, ábacos e até situações 
Indicações de leitura
35
problemas resolvidas, trata-se de um ótimo material para solidificar 
o aprendizado.
Para realizar a leitura, acesse nossa Biblioteca Virtual e busque pelo 
título da obra no parceiro Biblioteca Virtual 3.0.
DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica. Tradução da 
6. ed. norte-americana. São Paulo: Thomson Learning, 2007. 
Indicação 2
A teoria vinculada à relação tensão versus deformação dos solos 
finos, sobretudo, quando submetidos a cargas externas, é de suma 
importância para a aplicação prática da engenharia, principalmente, 
em regiões de solo muito intemperizado, como ocorre em grande 
parte do Brasil. O capítulo 4, do livro Mecânica dos solos: conceitos e 
princípios fundamentais, apresenta uma breve explanação sobre o 
tema, sendo muito útil para os profissionais da área.
Para realizar a leitura, acesse nossa Biblioteca Virtual e busque pelo 
título da obra no parceiro Biblioteca Virtual 3.0.
FERNANDES, M. M. Mecânica dos solos: conceitos e princípios 
fundamentais. v.1. São Paulo: Oficinade textos, 2016.
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
36
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
e dos slides usados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
1. No perfil abaixo, qual a profundidade em que teremos, 
aproximadamente, σ’v0 = 68,6 kN/m²?
Figura 6 - Exercício 1
Fonte: elaborada pela autora. 
 Assinale a alternativa correta:
a. 1,2 m.
b. 3,5 m.
c. 7,2 m.
d. 8,1 m.
e. 9,9 m.
37
2. Uma empreiteira deseja construir dois prédios de esquina 
separados por uma rua de 5m de largura. Ambos têm plantas 
retangulares, conforme mostrado na figura abaixo. Qual o 
cálculo de acréscimo de tensão ocasionado no centro do 
prédio A a 10 m de profundidade?
Figura 7 - Exercício 2
Fonte: elaborada pela autora. 
 Assinale a alternativa correta:
a. 95 kPa.
b. 118 kPa.
c. 18 kPa.
d. 700 kPa.
e. 200 kPa.
38
GABARITO
Questão 1 - Resposta C
Resolução: Para a camada 0,0 a 1,0 m - γ = 15,2 kN/m³.
Para a camada 1,0 a 3,0 m - γ = 18,9 kN/m³.
Para a camada 3,0 a 6,0 m - γ = 18,0 kN/m³.
Para a camada 6,0 a 10,0 m - γ = 19,8 kN/m³.
Questão 2 - Resposta B
Resolução: Iniciando pelo prédio A:
Agora para o prédio B:
39
Hidráulica nos solos 
______________________________________________________________
Autoria: Flávia Gonçalves Pissinati Pelaquim
Leitura crítica: Alana Dias de Oliveira
TEMA 4
41
DIRETO AO PONTO
O solo possui uma estrutura sólida arranjada e vazios preenchidos 
com água e/ou ar. Quando preenchidos com água, há a 
possibilidade desse líquido estar sob equilíbrio hidrostático ou 
fluir sob a ação da gravidade quando submetida a um potencial 
hidráulico, segundo Das (2007). Quando a água do solo está em 
equilíbrio hidrostático, é possível calcular a poropressão da água 
(ou pressão neutra) no solo pela multiplicação do peso específico da 
água pela altura de coluna d’água. Quando está em fluxo, é preciso 
utilizar as chamadas Leis de Fluxo.
As Leis de Fluxo da água no solo, considerando escoamento laminar, 
são:
• Lei de Darcy: , onde Q - vazão; K - coeficiente de 
permeabilidade de Darcy; i é o gradiente hidráulico dado pela 
relação H / L (perda de carga / distância de percolação); A - 
seção transversal do escoamento.
• Adaptação da Lei de Bernoulli: , onde, 
para cada seção i tem-se: HT - carga hidráulica total; ui / - 
carga piezométrica; zi - carga altimétrica; ui - pressão neutra; g 
- força de gravidade; = massa específica da água.
A permeabilidade do solo é a propriedade que expressa a facilidade 
deste em deixar a água percolar entre os vazios do solo. É possível 
obter o coeficiente de permeabilidade (K) por métodos indiretos 
(correlações com parâmetros do solo) ou métodos diretos (ensaios 
de laboratório e campo).
Os principais métodos indiretos são:
42
• Equação de Hazen (válida para areias e pedregulho, com 
coeficiente de não uniformidade menor que 5): , 
onde De - diâmetro efetivo do solo (cm); C - coeficiente 
referente a forma da curva granulométrica - varia entre 90 a 
120, sendo 100 o valor mais utilizado.
• Equação a partir dos parâmetros de adensamento: 
 , onde Hd - altura de drenagem; av - coeficiente 
de compressibilidade; - peso específico da água; t50 - tempo 
de 50% do adensamento primário (s); e0 - índice de vazios 
inicial.
Já para métodos indiretos, os principais ensaios são apresentados 
na Figura 1.
43
Figura 1- Métodos diretos de determinação do K
Fonte: elaborada pela autora. 
Tanto as características do solo (tamanho das partículas, índice 
de vazios, grau de saturação e estrutura), como as do fluido 
(viscosidade e massa específica) podem interferir na permeabilidade, 
segundo Sousa Pinto (2006). Quando há movimento de água no 
solo, o atrito viscoso gera uma força efetiva definida como força de 
percolação. Essa força pode gerar alguns problemas na engenharia 
44
geotécnica, como a areia movediça e o piping, de acordo com 
Fernandes (2016).
Referências bibliográficas
DAS, B. M. Fundamentos de engenharia geotécnica. Tradução da 6. ed. 
norte-americana. São Paulo: Thomson Learning, 2007. 
FERNANDES, M. M. Mecânica dos solos: conceitos e princípios 
fundamentais. v.1. São Paulo: Oficina de Textos, 2016.
SOUSA PINTO, C. Curso básico de mecânica dos solos: em 16 aulas - com 
exercícios resolvidos. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 
PARA SABER MAIS
Em muitos projetos de engenharia que envolvem a avaliação da 
percolação da água no solo, a solução quanto às determinações 
das forças de percolação estão vinculadas a delimitação de 
redes de fluxo. Uma rede de fluxo é um procedimento gráfico 
que consiste em traçar na região em que ocorre o fluxo de água 
por dois conjuntos de curvas perpendiculares e que formam, 
aproximadamente, regiões quadradas em seu cruzamento: as 
linhas de fluxo, que são as trajetórias das partículas do líquido; e 
as linhas equipotenciais, que como o nome conota, são linhas de 
mesma carga hidráulica pelas quais é considerada que se divide a 
carga hidráulica total. 
A Figura 2 apresenta dois exemplos de redes de fluxo, uma para 
um fluxo confinado e outra para não confinado. O que distingue os 
tipos de percolação são as condições de contorno ou o tipo de obra. 
Por exemplo, no caso uma cortina de estaca-prancha, há linhas 
de equipotenciais máxima e mínima e linhas de fluxo superior e 
inferior, o fluxo é determinado como confinado. Já no caso de uma 
45
barragem de terra, verifica-se a ausência da linha de fluxo superior, 
tem-se o fluxo não confinado.
Figura 2 - Exemplos de rede de fluxo confinado A) 
e não confinado B)
Fonte: adaptado de Marangon (2018). 
A partir disso do traçado, diz-se que o trecho compreendido entre 
duas linhas de fluxo consecutivas quaisquer é denominado canal de 
fluxo e sempre corresponderá a uma fração da quantidade total de 
água que se infiltra no maciço, o que faz com que a vazão em cada 
canal de fluxo (Nf) seja constante e de igual valor. Outra imposição é 
a de que se considera que existe a mesma perda de carga entre as 
linhas equipotenciais adjacentes, denominada de queda de potencial 
(Nd). Na Figura 1 também estão representados o número de canais 
de fluxo e quedas equipotenciais de cada exemplo apresentado. 
A partir da definição da rede, as seguintes relações matemáticas 
possibilitam os cálculos hidráulicos:
46
Referências bibliográficas
MARANGON, M. Capítulo 1 - Hidráulica dos solos. Notas de aula: Mecânica 
dos Solos II. Faculdade de Engenharia, NuGeo/Núcleo de Geotecnia, 2018. 
Disponível em: https://www.ufjf.br/nugeo/files/2013/06/MARANGON-2018-
Cap%c3%adtulo-01-Hidr%c3%a1ulica-dos-Solos-2018.pdf. Acesso em: 2 mar. 
2021.
TEORIA EM PRÁTICA
O correto cálculo das forças de percolação em um projeto pode 
evitar que ocorram as chamadas rupturas hidráulicas do solo. Na 
prática, podemos controlar tais forças de dois modos: reduzindo 
a vazão de percolação e/ou adotando alguns dispositivos de 
drenagem. 
Considerando a redução da vazão, esta pode ser feita com a 
construção de tapetes impermeabilizante a montante, construção 
de revestimentos de proteção do talude de montante, zoneamento 
do maciço, com núcleo constituído de material de baixa 
permeabilidade; construção de trincheira de vedação (escavada na 
fundação e preenchida com material de baixa permeabilidade) ou 
com a construção de cortina de injeção.
Em relação aos dispositivos de drenagem, é possível executar filtros 
verticais e inclinados, construir tapetes filtrantes (filtros horizontais), 
zonear o maciço com material mais permeável na zona de jusante, 
executar drenos verticaisou mesmo construir enrocamento de pé.
Considerando a teoria de Terzaghi quanto à escolha do material de 
filtro, sabemos que é feita a partir da curva granulométrica do solo a 
ser protegido, considerando ainda as seguintes relações: 
https://www.ufjf.br/nugeo/files/2013/06/MARANGON-2018-Cap%c3%adtulo-01-Hidr%c3%a1ulica-dos-Solos-201
https://www.ufjf.br/nugeo/files/2013/06/MARANGON-2018-Cap%c3%adtulo-01-Hidr%c3%a1ulica-dos-Solos-201
47
Partindo disso, especifique o material que utilizaria como filtro de 
proteção para o solo, com as características apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1 - Distribuição granulométrica do solo para o qual será 
dimensionado o filtro
Fonte: elaborada pela autora.
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo professor, 
acesse a videoaula deste Teoria em Prática no ambiente de 
aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Indicação 1
Carlos Sousa Pinto traz em seu livro, Curso básico de mecânica 
dos solos, um capítulo inteiro para tratar sobre os assuntos 
permeabilidade, a água no solo e as tensões de percolação. O 
capítulo 6 resume muito bem os princípios básicos que norteiam as 
discussões sobre o tema, além de possibilitar que se veja, por meio 
de exercícios resolvidos, algumas peculiaridades da percolação da 
água no solo em obras geotécnicas, solidificando seu aprendizado.
Para realizar a leitura, acesse nossa Biblioteca Virtual e busque pelo 
título da obra no parceiro Biblioteca Virtual 3.0.
Indicações de leitura
48
SOUSA PINTO, C. Curso básico de mecânica dos solos: em 16 aulas 
- com exercícios resolvidos. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 
Indicação 2
O capítulo 3, do livro Mecânica dos solos: conceitos e princípios 
fundamentais, apresenta a conceituação, mais explicações sobre a 
prática de laboratório e campo e vários exemplos sobre os principais 
fenômenos que acontecem no solo quando apresenta percolação de 
água. Trata-se de uma boa leitura para verificar conceitos e ampliar 
o conhecimento sobre o tema. 
Para realizar a leitura, acesse nossa Biblioteca Virtual e busque pelo 
título da obra no parceiro Biblioteca Virtual 3.0.
FERNANDES, M. M. Mecânica dos solos: conceitos e princípios 
fundamentais. v.1. São Paulo: Oficina de textos, 2016.
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
e dos slides usados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
49
1. Considerando a teoria envolvida no fluxo de água no solo, 
observando a Figura 3, calcule a vazão do escoamento e a 
quantidade de água que escoa através do tubo para um tempo 
de escoamento de 42 minutos. Adote que o tubo tem seção 
transversal quadrada de 10 x 10 cm e que o coeficiente de 
permeabilidade do solo equivale a 4 x 10-5 cm/s. 
Figura 3 - Fluxo de água em um solo 
Fonte: Caputo (2015, p. 38).
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações - 
exercícios e problemas resolvidos. v. 3, São Paulo: LTC. 2015. 
 
Assinale a alternativa correta:
a. 0,003 cm³/s e 8,40 cm³.
b. 0,006 cm³/s e 0,25 cm³.
c. 0,002 cm³/s e 5,67 cm³.
d. 0,003 cm³/s e 0,16 cm³.
e. 0,006 cm³/s e 15,12 cm³.
2. Uma pequena barragem de terra (Figura 4) precisa ser 
construída sobre uma camada de areia, cuja finalidade 
é deixar escoar água abaixo da base da barragem. Esta 
camada tem 1 m de altura e 96 m de extensão. Os ensaios 
de permeabilidade executadas em amostra dessa areia 
50
indicaram que, quando colocada uma carga de 50 cm, em uma 
amostra de 30 cm² de seção transversal e 20 cm de altura, 
deixou passar 120 cm³ de água em cinco minutos. Qual é o 
coeficiente de permeabilidade dessa areia em (cm/s) e a vazão 
de percolação sob a barragem (em l/s).
Figura 4 - Esquema de uma barragem 
Fonte: elaborada pela autora.
Assinale a alternativa correta:
a. 5,33 x 10-3 cm/s e 213,20 L/s.
b. 1,2 x 10-1 cm/s e 0,48 L/s.
c. 5,33 x 10-3 cm/s e 48,15 L/s.
d. 1,2 x 10-1 cm/s e 0,21 L/s.
e. 5,33 x 10-3 cm/s e 0,21 L/s.
GABARITO
Questão 1 - Resposta A
Resolução: 
 
 
51
Questão 2 - Resposta E
Resolução: 
	Apresentação da disciplina
	Introdução
	TEMA 1
	Direto ao ponto
	Para saber mais 
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 2
	Direto ao ponto
	Para saber mais
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 3
	Direto ao ponto
	Para saber mais
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 4
	Direto ao ponto
	Para saber mais
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	Inicio 2: 
	Botão TEMA 4: 
	Botão TEMA 1: 
	Botão TEMA 2: 
	Botão TEMA 3: 
	Botão TEMA 9: 
	Inicio :