EXERCICIO 2 AVALIAÇÃO

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AUTARQUIA DO ENSINO SUPERIOR DE GARANHUNS 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS DE GARANHUNS 
Disciplina: Hidráulica 
 
LISTA DE EXERCÍCIO DA 2ª AVALIAÇÃO 
 
LISTA AULA 5 – ESCOAMENTO EM CONDUTOS LIVRES – CANAIS 
 
1- Uma galeria foi implantada em concreto moldado in loco, de forma retangular com 
largura de base de b=4,0m. Sabendo-se que ela deverá funcionar com uma 
profundidade de fluxo y=1,70m e que a velocidade média de escoamento prevista é 
de 3,5m/s, pede-se calcular a vazão transportada. 
R: Q = 23,8 m³/s. 
2- Tem-se um canal de seção trapezoidal conduzindo uma vazão de 100 m³/s com base 
b=10m, executado em material cujo coeficiente de rugosidade n=0,015, com ângulos do 
talude das margens igual a 45° e profundidade da água y=3m. 
a) Qual a declividade do fundo do canal (I); 
R: I = 0,00055 m/m. 
b) A energia específica; 
R: E = 3,33 m. 
c) O número de Froud e o regime de escoamento. 
R: Fr = 0,53 regime subcrítico. 
 
 
3- Determine a profundidade de água em uma canal trapezoidal, com taludes 2H:1V, 
coeficiente de rugosidade de fundo e taludes n=0,018, largura de fundo b=4,2m, vazão 
transportada Q=6m³/s e declividade de fundo I=0,0005m/m. 
R: y = 0,986 m. 
4- Em um canal retangular de largura b=4m, declividade de fundo I=0,0005 m/m, 
coeficiente de rugosidade n=0,024, escoa, em regime uniforme, uma vazão Q=2m³/s. 
Determine a energia específica e o tipo de escoamento e, para a vazão dada, a altura 
crítica, a energia específica crítica e a velocidade crítica. 
R: y = 0,786 m; E = 0,81 m; F = 0,23 regime subcrítico; yc = 0,29 m; Ec = 0,36 m; Vc = 1,7 
m/s. 
5- Determine a vazão do canal cuja seção é mostrada na figura abaixo. Os taludes e as 
bermas tem coeficiente de rugosidade n2=0,020 e o fundo n1=0,014. Declividade de 
fundo I = 0,001 m/m, diâmetro D=1,2m, z = 2, b’=3 e altura y=2,6m. 
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R: Q = 19,97 m³/s. 
 
6- Calcular o coeficiente de rugosidade global, pelos dois métodos, sendo que sua seção 
transversal é constituída na parte inferior por material de coeficiente de rugosidade 
n1=0,03 e na parte superior por material de coeficiente de rugosidade n2=0,04, 
conforme figura. A profundidade da seção retangular é y1=3m e sua largura é b=20m. O 
talude das margens é igual a z=1,6 e sua altura é y2=2m. 
R: n = 0,0324; n’ = 0,0306. 
 
7- No canal retangular com largura de b=8m, coeficiente de rugosidade n=0,0205, 
declividade de I=0,0009 m/m, para funcionar em condições de máxima eficiência 
conduzindo Q=40 m³/s. Verificar se o escoamento é subcrítico ou supercrítico. 
R: Ic = 0,0056 m/m; como Ic > 0,0009 m/m – regime subcrítico. 
8- Determine a profundidade e a energia crítica em um canal retangular transportando 
uma vazão de 10m³/s. Largura da base do canal igual a 3m. 
R: Yc = 1,036 m; Ec = 1,725 m. 
9- Determine a profundidade e a energia crítica em um canal triangular, com taludes 
1V:2H, transportando uma vazão de 10m³/s. 
10- Determine a profundidade e a energia crítica em um canal trapezoidal, com taludes 
1V:1H, largura de leito de 3,95m, transportando uma vazão de 10m³/s. 
R: Yc = 0,803 m; Ec = 1,15 m. 
11- Encontrar um diâmetro capaz de transportar uma vazão em uma galeria circular de 
águas pluviais de 500l/s, sob uma declividade de 0,007m/m (n = 0,015)? 
 
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12- Para escoamento de uma vazão em uma galeria circular de águas pluviais de 400 litros/s 
numa galeria de concreto(n=0,014) com declividade longitudinal de 0,5%, qual deve ser 
o diâmetro adotado? (Diâmetros comerciais 40cm, 60cm, 80cm, 100cm, 120cm) 
R: D = 60 cm. 
13- (2,0 ptos) A partir do gráfico abaixo, que apresenta a curva de energia específica de um 
canal retangular, de 20m de largura, determine a profundidade crítica, a energia crítica, 
o raio hidráulico (RH) para a profundidade de 1,2m, a vazão e o tipo de regime (também 
para a profundidade de 1,2 m). 
 
 
LISTA AULA 6 e 7 – VERTEDOR, ORIFÍCIO E BOCAL 
 
14- Em uma estação de tratamento de água, existem dois decantadores de 5,5 x 16,5m e 
3,5m de profundidade. Para limpeza e reparos, qualquer uma dessas unidades pode 
ser esvaziada por meio de uma comporta quadrada de 0,3m de lado, instalada junto 
ao fundo do decantador. Sendo o C’d=0,62. Calcular a vazão inicial na comporta e 
determinar o tempo necessário para o esvaziamento do decantador. 
R: Q= 452 l/s; t= 22,5 minutos (aproximadamente) 
15- Em uma fábrica encontra-se a instalação indicada no esquema da figura, 
compreendendo dois tanques de chapas metálicas, em comunicação por um orifício 
circular de diâmetro d. Determinar o valor máximo de d, para que não haja 
transbordamento no segundo tanque. 
R: d = 0,094 m. 
16- Em um distrito de irrigação, existe um canal trapezoidal, com largura de fundo igual a 
b=1,2 m, declividade I=0,0003 m/m, inclinação dos taludes Z=2, revestido de material 
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com coeficiente n=0,02, transportando em regime uniforme, uma vazão com altura igual 
a y=0,4 m. Desejando-se, em uma determinada seção, aumentar o nível de água para 
y’=0,45 m, optou-se pela instalação de um vertedor retangular, parede fina, com duas 
contrações laterais e largura da soleira L=2m. Qual deve ser a altura da soleira P? 
R: P = 0,26 m. 
17- Durante um teste de aferição de um vertedor retangular de parede delgada, sem 
contrações laterais, a carga foi mantida constante e igual a 30 cm. Sabendo que o 
vertedor tem 2,40 m de largura e que o volume de água coletado em 38s foi de 28,3 
m3, determinar o coeficiente de descarga do vertedor. 
R: Cd = 0,634 
18- Como membro de uma equipe de Engenharia de Recursos Hídricos, você foi 
solicitado(a) para determinar a carga de um vertedor retangular, sem contração 
lateral com 1,6 m de soleira e descarga 730 l/s. 
R: H = 0,396 m 
19- Os dois reservatórios mostrados na figura a seguir estão em equilíbrio para uma vazão 
de entrada Qo = 65 l/s. O reservatório da esquerda possui um orifício no fundo de 10 
cm de diâmetro e coeficiente de descarga Cd = 0,6, descarregando na atmosfera. O da 
direita possui um vertedor triangular de parede fina com ângulo de abertura igual a 90° 
com dados apresentados na Figura, determine as vazões descarregadas pelo orifício, 
Q1, e pelo vertedor, Q2. 
R: Q1 = 21,39 l/s e Q2 = 43,75 l/s. 
 
 
20- Através de uma das extremidades de um tanque retangular de 0,9 m de largura, a água 
é admitida com uma vazão de 57 l/s. No fundo do tanque existe um pequeno orifício 
circular de 7 cm de diâmetro, escoando para a atmosfera. Na outra extremidade existe 
um vertedor retangular livre, de parede fina, com altura P=1,2 m e largura da soleira 
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iguala a 0,9 m. Determine a altura da água Y no tanque e a vazão pelo vertedor, na 
condição de equilíbrio. Considerar Cd = 0,61. 
R: Q1 = 11,81 l/s e Q2 = 45,51 l/s. 
 
 
LISTA 8 – HIDRÁULICA SUBTERRÂNEA 
 
21- Um aquífero tem espessura media de 3,6 metros e é constituído de areia com 
permeabilidade de 40 m/dia. Dois poços perfurados neste lençol e afastados entre si de 
20 m, situados ao longo de uma mesma linha de corrente permitiram que se constatasse 
um desnível de 1,20 metros na superfície do lençol. Calcular: 
a) a vazão de escoamento do lençol, por metro linear de largura em L/(s.m). 
R: Q = 0,1 l/s.m. 
b) o comprimento mínimo que deverá ter uma galeria de infiltração, instalada 
transversalmente as linhas de corrente, de modo a se poder captar uma vazão de 6 
L/s, supondo-se que se aproveite totalmente a água em escoamento. 
R: L = 60 m. 
22- Um aquífero confinado tem uma fonte de recarga. 
K para o aquífero é de 50 m/dia.A carga hidráulica em dois poços distantes entre si 1000 
m é 55 m e 50 m, respectivamente, partindo de um ponto de referência comum (datum). 
A espessura média do aquífero é de 30 m, e a largura média é de 5 km. Qual a vazão de 
escoamento ao longo do aquífero confinado. 
R: Q = 0,434 m³/s.