Lista 4 Energia Especifica

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Lista 3 - Exercícios de Energia Específica 
 
1) Um canal retangular transporta 6 m³/s. Determinar a profundidade crítica (yc) e a velocidade 
crítica vc para: (a) uma largura de 3 m e (b) uma largura de 2m. (c) Que declive deverá produzir 
a velocidade crítica em (a) se n= 0,020? 
Respostas: (a) yc =0,741 m e vc =2,70m/s (b) yc =0,97 m e vc =3,08m/s (c) i =0,0074 
 
2) Um canal trapezoidal com inclinações laterais de 2 (horizontal) para 1 (vertical) deve 
transportar uma fluxo de 16,6 m³/s. Para uma largura de leito (b) de 3,6 m, calcular: (a) a 
profundidade crítica e (b) a velocidade crítica. 
Respostas: (a) yc =1,06 m e vc =2,74m/s 
 
3) Um canal retangular de 10 m de largura transporta 8 m³/s de água a 1 m de profundidade. 
(a) Qual é a energia específica? (b) É o escoamento supercrítico ou subcrítico? 
Respostas: (a) E =1,033 m e (b) Subcrítico 
 
4) Um canal trapezoidal tem uma largura de fundo de 6,1 m e inclinação lateral de 2\1 
(horizontal/vertical). Quando a profundidade da água é de 1,07 m, a vazão é de 10,5 m³/s. 
(a)Qual a energia específica? (b) O escoamento é supercrítico ou subcrítico? 
Respostas: (a) E =1,14 m e (b) Subcrítico 
 
5) A descarga através de um canal retangular (n=0,012) de 4,5 m de largura é de 12 m³/s 
quando a declividade é de 1/100. O escoamento é subcrítico ou supercrítico? 
Resposta: Supercrítico. 
 
6) Uma calha retangular (n=0,012) está apoiada em um declive de 0,0036 e transporta 16,4 
m³/s. Para as condições de escoamento crítico, qual a largura necessária? 
Resposta: b= 2,6 m 
 
7) Para uma energia específica constante de 2 m, qual a vazão máxima que poderia ocorrer em 
um canal retangular de 3 m de largura? 
Resposta: Qmax= 14,4m³/s 
 
8) Um canal retangular, com 3 m de largura, conduz 3600 l/s, quando a profundidade é de 1,5 
m. Calcular a energia específica da corrente liquida, e verificar se o escoamento se dá no 
regime rápido ou no regime tranquilo. 
Resposta: E= 1,53 m, Regime tranquilo 
 
9) No canal do exercício anterior, calcular a profundidade, a velocidade e a declividade crítica. 
O canal é revestido de concreto (n=0,013). 
Respostas: yc =0,53 m e vc =2,27m/s e ic=0,003 m/m 
 
10) Em um canal retangular a descarga é de 3 m³/s, por metro de largura. Calcular (a) a energia 
específica para uma profundidade de 2 m; (b) a profundidade recíproca correspondente; (c) a 
profundidade crítica e a mínima energia específica capaz de fazer escoar aquela descarga. 
Traçar a curva da variação da energia específica. 
Respostas: Ec =2,115 mm; (b) yc =0,54m; (c) yc =0,97m e Ec=1,456 m 
 
11)Um canal trapezoidal, com 3 m de largura no fundo e taludes de 1:1, conduz 6 m³/s, com a 
profundidade de 1 m. Verificar se o escoamento é rápido ou tranquilo. 
Resposta: Regime tranquilo 
12) Um tubo de esgoto de 1,8 m de diâmetro transporta 2,28 m³/s à altura (y) de 1,2m. Qual a 
energia específica? 
Resposta: Ec=1,28m 
 
13) Para uma profundidade crítica de 0,98 m em um canal retangular de 3 m de largura, 
calcular a descarga. 
Resposta: Q=9,12 m³/s 
 
14) Um canal circular trabalha à meia seção conduzindo uma vazão de 0,8 m³/s. Qual deve ser 
o diâmetro do canal para que o escoamento seja crítico? 
Resposta: D=1,015 m 
 
15) Uma vazão Q pode escoar num canal retangular no regime fluvial com uma altura y1 de 3 
m, e, no regime torrencial com uma altura y2 de 1 m. Determinar a altura crítica deste canal 
para a vazão Q. 
Respostas: (a) yc =1,65 m 
 
16) Uma galeria de água pluviais de 1 metro de diâmetro transporta uma vazão Q=1m³/s à 
seção plena. Determinar a altura critica. Qual deve ser a declividade da galeria para 
transportar aquela vazão em condições criticas? Adote n= 0,015. 
Respostas: (a) yc =0,57 m e ic =0,006m/m