atividade 4 - Hidráulica Aplicada

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04/10/2020 Blackboard Learn
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Pergunta 1
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resposta:
Um canal construído com madeira aplainada conduz água desde um reservatório até o tanque de uma
indústria. Ao longo desse percurso a declividade é de 0,006 m/m. O canal foi construído de maneira
que sua parte inferior mede 1,30 m. A empresa necessita ter uma idéia técnica sobre alguns dados
referentes ao canal. 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que apresente qual será a vazão quando a altura da água no
canal atingir 0,5 m:
1,81 m 3/s
1,81 m3/s
Resposta correta. Sua alternativa está correta, pois, para aplicarmos a
equação de Manning, precisamos primeiro calcular: 
Am = 0,5 x 1,3 = 0,65 m 2 
Pm = 0,5 + 1,3 + 0,5 = 2,3 m 
Rh = 0,282 m 
Com os demais dados fornecidos pelo problema, e sabendo que para
paredes de madeira aplanada n = 0,012, temos: 
Q = (1/n) Am x Rh 2/3 x I 0,5 
Q = (1/0,012) 0,65 x 0,282 2/3 
x 0,006 0,5 = 1,81 m 3/s.
Pergunta 2
Resposta Selecionada: 
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da
resposta:
Devido a necessidades construtivas que indicavam este formato, será escavado um canal trapezoidal.
Os dados geométricos constam da figura abaixo. Estima-se que a altura de água que será atingida
quando o mesmo entrar em funcionamento , será de 2 m. O canal será no formato regular, com talude
de 1:4. 
 
Fonte: o autor.
 
Neste sentido, calcule o raio hidráulico, e assinale a alternativa correta:
7 m 2
7 m2
Resposta correta. A alternativa está correta, pois como primeira etapa para
chegarmos no raio hidráulico precisamos calcular o valor da tangente do
ângulo inferior do talude. Mas, como é informado que o talude é de 1:4 isso
nos indica que a tangente do ângulo procurado é 4 o que nos permite calcular
os valores de x 1 = x 2 = h / 4 = 2 / 4 = 0,5. Agora podemos utilizar a
fórmula para cálculo da área molhada: 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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A m = b x h + 0,5 h (x 1 
+ x 2) 
A m = 3 x 2 + (0,5 + 0,5) = 7 m 2 
 
Pergunta 3
Resposta Selecionada: 
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da
resposta:
Um canal circular, de diâmetro 1,5 m deverá permitir o tráfego de água com uma medida de vazão de
7 m 3 /s de água. O canal será construído de um material que resulta em um coeficiente de Manning
de 0,012. Considere a importância que deve ter para o perfeito atendimento das condições hidráulicas,
a declividade ideal. 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a declividade para que o canal, atendendo os
preceitos de máxima eficiência, atinja os objetivos programados:
0,089 m/m
0,089 m/m
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para encontrarmos a
declividade, utilizaremos a equação geral de Manning para canais Q = (1/n)
Am. R h 2/3.I 0,5 
Lembrando que para canal circular de máxima eficiência h = 0,95 D = 0,95 x
1,5 = 1,425 m, primeiro vamos descobrir o ângulo
 Com o
ângulo definido podemos calcular: 
Am = 0,125.D 2 ( = 0,125 x 1,5 2 (5,38 - sen 154o)=1,39 m 2 
Pm = 0,5 x D x = 0,5 x 1,5 x 5,38 = 4,035 m 
Rh = Am / Pm = 1,39 / 4,035 = 0,344 m 
Agora, usando Manning: 7 = (1/0,012) x 1,39 x 0,344 3/2x I 0,5 
O que resulta em I = 0,0897 m/m.
Pergunta 4
Resposta Selecionada:
Os canais são obras de engenharia que permitem ao homem conduzir a água por caminhos pré-
especificados. No entanto, alguns cuidados são necessários, como por exemplo, conhecer o
desempenho de um possível ressalto hidráulico que venha a ocorrer a jusante de determinado
obstáculo. Utilize como referência a tabela abaixo.
 
Froude Descrição do ressalto hidráulico Dissipação
Fr < 1,0 Impossível, porque viola a 2a lei da termodinâmica 
1,0 < Fr < 1,7 Ressalto ondulante , ou com ondas estacionárias, de
comprimento em torno de 4h 2
menos de 5%
1,7 < Fr < 2,5 Ressalto fraco; Elevação suave da superfície com pequenos
redemoinhos;
de 5% a 15%
2,5 < Fr < 4,5 Ressalto oscilante ; instável; cada pulsação irregular cria uma
grande onda que pode viajar a jusante por quilômetros, danificando
margens, aterros e outras estruturas. Não recomendado para
condições de projeto.
de 15% a 45%
4,5 < Fr < 9,0 Ressalto permanente ; estável, bem balanceado; é o de melhor
desempenho e ação, insensível às condições a jusante. Melhor faixa
de projeto.
de 45% a 70%
Tabela 1: Classificação dos ressaltos segundo o número de Froude Fonte: White (2011, p. 726),
adaptado pelo autor
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique se haverá, e em caso positivo, qual o tipo de ressalto
que ocorrerá se, antes do obstáculo a água se deslocar com velocidade de 8 m/s e altura 0,26 m:
1 em 1 pontos
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Resposta Correta:
 
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da
resposta:
ressalto permanente 
 
 
ressalto permanente
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o requisito básico para se
definir se haverá ressalto num canal, é o número de Freud. Este é calculado
em função da velocidade e da altura de montante, conforme a seguinte
equação: 
 
Com os dados fornecidos temos: 
Para Fr =5, consultando a tabela fornecida no enunciado, temos que se trata
de um ressalto permanente.
Pergunta 5
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
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da
resposta:
Ao ser construído um reservatório, um orifício de 0,317 m de diâmetro foi colocado distante 0,10 m do
fundo, para descarga do reservatório. Este detalhe foi motivado pela necessidade de se ter sempre
uma camada de água no fundo do mesmo. Da maneira como está, existe 3,90 m de água acima do
centro do orifício. 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique qual a vazão que o mesmo proporcionará:
0,418 m 3/s
0,418 m3/s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, como o orifício não está
junto ao fundo, nem a alguma parede lateral, utilizaremos a fórmula
simplificada, com Cd = 0,61, área do orifício = 3,14x0,317 2/4 e h = 3,841.,
o que resulta em 
 
Pergunta 6
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
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da
resposta:
Um canal retangular de concreto com alisamento deverá ser construído para condução de água. A
largura do fundo está prevista para medir 3 m e declividade longitudinal 0,0005 m/m. Deseja-se que
este canal tenha máxima eficiência. Você, como engenheiro, é chamado para dar seu parecer sobre
alguns detalhes técnicos. 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a vazão que irá fluir pelo canal:
6,9 m 3/s
6,9 m3/s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, considerando que o canal
deverá ser de máxima eficiência, a altura de água no mesmo deverá ser a
metade da medida da largura do canal, portanto h = 1,5 m. Sendo
retangular, a área molhada será Am = 3 x 1,5 = 4,5 m 2. O perímetro
molhado será P m = 1,5 +3 + 1,5 = 6 m. Por sua vez, o raio hidráulico será
R h = A m/ P m 
= 4,5 / 6 = 0,75 m. Agora, juntamente com a declividade fornecida no
enunciado, I = 0,0005 m/m, já dispomos de todos os parâmetros para o
cálculo da vazão, usando a fórmula de Manning, só lembrando que, para
canal de concreto com acabamento n = 0,012. 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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Q = (1/n) A m . R h 2/3 
. I 0,5 
Q = (1/0,012) 4,5 x 0,75 2/3 
x 0,005 0,5 = 6,9 m 3/s.
Pergunta 7
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
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da
resposta:
Para medir-se a vazão de determinado curso d'água foi instalado no mesmo um vertedor retangular, 
de 3 m de largura e 1,5 m de altura, sem contrações laterais. Notou-se que, após a instalação do
mesmo, a água elevou-se 1,75 m em relação ao leito, ficando uma altura de 0,25 m acima da soleira
do vertedor (medida à 3 m à montante do vertedor). 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique avazão:
0,69 m 3/s
0,69 m3/s
Resposta correta. A alternativa está correta, pois em primeiro lugar,
precisamos decidir qual fórmula utilizar. Como p / H = 1.5 / 0,25 = 6, que é
maior que 3,5, podemos utilizar a fórmula de Francis: 
Q = 1,838 x L x H 3/2 
Com os valores fornecidos no enunciado, temos: 
 Q = 1,838 x 3 x 0,253/2 = 0,70
m 3/s
Pergunta 8
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
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da
resposta:
Considere que num determinado canal será construído com água trafegando a uma velocidade de 7
m/s. Este fluxo passará por um obstáculo que irá provocar um ressalto hidráulico. Sabe-se que a
profundidade da água à montante do obstáculo será de 0,58 m/s. 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a que altura se elevará a água, após o obstáculo:
2,13 m
2,13 m
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, neste caso de
dimensionamento de ressalto hidráulico o que se deseja é calcular a altura
conjugada de jusante. Para esta situação, iremos nos valore da equação 
 
 
Como o enunciado fornece h 1 
= 0,58 e a velocidade V 1 = 7 m/s, substituindo esses valores na equação,
obtemos: 
= 2,13 m 
Pergunta 9
Um vertedor será instalado num rio. No entanto, é necessário saber a que altura se elevará o nível da
água, para ter-se noção se o mesmo sairá de seu leito natural. O vertedor que será instalado possui 1
m de altura e 2 m de largura. A vazão do rio é de 0,4 m 3 /s. 
 
Neste sentido, usando a fórmula simplificada de Francis, assinale a alternativa que indique a altura a
que se elevará o nível do rio após a colocação do vertedor:
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
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da
resposta:
1,23 m
1,23 m
Sua Resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois, a altura a que
se elevará o rio será H + p. Usando a fórmula de Francis, obteremos H.
Somando com a altura fornecida do vertedor teremos a altura de água total. 
Por Francis: Q = 1,838 x L x H 3/2 
Ou seja: 0,4 = 1,838 x 2 x H 3/2 
Isto resulta em H = 0,23 m. Somando com 1 m de altura do vertedor,
fornecido no enunciado, teremos como altura de água total 1,23 m.
Pergunta 10
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
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resposta:
O proprietário de uma pequena lavoura precisa conhecer a vazão de um córrego de pequenas
dimensões que corre ao fundo de sua propriedade. Para tanto irá instalar um vertedor triangular,
ângulo central à 90 o . A vazão esperada para esse curso d'água é de 0,012 m 3 /s. 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique quanto se elevará a água em relação ao vértice
central do vertedor:
15 cm
15 cm
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, como a fórmula para
vertedores triangulares é 
Q = 1,4 x H 5/2 
Com a informação fornecida no enunciado do problema de que a vazão
esperada será de 0,012 m 3/s, temos que: 
0,012 = 1,4 x H 5/2 
O que nos dá a resposta esperada de H = 0,15 m ou 15 cm.
1 em 1 pontos