HIDRAULICA APLICADA

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AP2 HIDRÁULICA APLICADA 
 
 
1) Um reservatório de base 3 x 3 m e 2 m de altura é esvaziado através de um bocal cilíndrico 
(cv = 0,82; cc = 1,00) de 25 mm de diâmetro, localizado no centro de uma das paredes, a 
1 m do solo, como mostra a figura abaixo. Assumindo que inicialmente o reservatório está 
completamente cheio, calcule o alcance do jato (X) quando transcorridos 20 minutos do 
esvaziamento. 
 
 
 
2) O nível d’água no reservatório do esquema abaixo oscila entre 3 e 5 metros a partir do 
centro de um orifício (cv = 0,98) na parede lateral. Qual deve ser o diâmetro do funil, situado 
a 2 metros abaixo do orifício, afim de que toda a água caia dentro do mesmo. 
 
3) Qual a velocidade do jato e qual a descarga de um orifício padrão (Cv = 0,98 e Cd = 0,61), 
com 6 cm de diâmetro, situado na parede vertical de um reservatório, com o centro 3 m abaixo 
da superfície da água? 
 
4) Qual o diâmetro que deve ser dado a uma comporta circular de coeficiente de vazão 0,62 
e como centro a 2m abaixo do nível do reservatório, para que a mesma dê escoamento de 
500 l/s? 
 
5) A velocidade na seção contraída do jato que sai de um orifício de 5 cm de diâmetro, sob 
uma carga de 4,5m é de 9,1 m/s. Qual o valor dos coeficientes de velocidade, contração e 
descarga, sabendo-se que a vazão é de 11,2 l/s. 
 
6) Que dimensões deve ter o orifício quadrado da figura abaixo para fornecer uma vazão de 
500 l/s? (Dado - Cd = 0,61). 
 
7) Qual a vazão de uma comporta retangular com 0,60 m de largura e 1,00 m de altura, 
estando o nível da água a 0,20 m acima do seu bordo superior. A comporta tem descarga 
livre, e o seu coeficiente de vazão é 0,6. 
 
8) Um tanque de 3,5 m de comprimento e 1,5 m de largura contém uma lâmina d’água de 1,2 
m. Qual será o tempo necessário para abaixar a altura d’água para 30 cm, se um orifício de 
75 mm de diâmetro for aberto no fundo do tanque. (Dado: cd = 0,61) 
 
9) Um tanque retangular de base 5 m x 1,2 m, contém uma lâmina d’água de 1,2 metros de 
altura. Sabendo-se que para esvaziar o tanque através de um orifício de 100 mm, localizado 
no fundo do mesmo, gasta-se 10 minutos, calcule o coeficiente de descarga desse orifício. 
 
10) Um tanque é completamente esvaziado através de um orifício de fundo (cc = 0,60; cv = 
1,00) em 60 minutos. Calcule o novo tempo de esvaziamento após adaptarmos ao orifício um 
bocal cilíndrico de mesmo diâmetro interno, porém com cc = 1,00 e cv = 0,8. 
 
11) De quanto aumentará a vazão, quando adaptarmos um bocal cilíndrico externo ao orifício 
da figura abaixo ? Dados: cd (orifício) = 0,61; cd (bocal) = 0,82). 
 
 
12) Um bocal cônico, com cc = 0,93 e cv = 0,95 e 50 mm de diâmetro na seção de saída, 
está adaptado à extremidade de um conduto de 150 mm. qual a pressão que deve ser 
mantida na entrada do bocal, para que o mesmo forneça 40 l/s ? 
 
13) Um aspersor com 1 bocal fornece uma vazão de 5 m3/h, a uma pressão de 2,5 Kgf/cm2. 
Calcule a vazão a ser fornecida quando a pressão for de 3,5 Kgf/cm2. 
 
14) A velocidade da água num tubo de 100 mm de diâmetro é de 3 m/s. No final do tubo há 
um bocal cônico convergente com cc = 1,00 e cv = 0,98. Sabendo-se que a pressão no tubo, 
num ponto próximo ao bocal é de 5 mca., calcule: 
a) A velocidade de saída do jato. 
b) O diâmetro do bocal. 
 
15) Determinar a descarga de um vertedor retangular, com 2 m de crista, situado no centro 
de um arroio com 4 m de largura, para uma carga de 0,30 m sobre a crista. 
 
16) Qual a descarga de um vertedor triangular, de 90º, sob uma carga de 0,15 m? 
 
17) Qual o comprimento que deve ser dado a um vertedor CIPOLETTI, que deve dar uma 
vazão de 2 m3/s, para que a altura d’água sobre a soleira não ultrapasse 60 cm? 
 
18) Planeja-se construir, num canal de seção retangular, de 3 m de largura e vazão 227l/s, 
um vertedor retangular com 2 contrações. Calcule a largura mínima e a altura máxima da 
soleira, para que a carga não exceda 20 cm e a profundidade no ponto de medição não exceda 
90 cm. 
 
19) Um vertedor retangular sem contrações laterais possui uma soleira de 3,2 m, sob uma 
carga de 20 cm. Sabendo-se que o canal de acesso possui seção retangular e uma lâmina 
d’água de 67 cm, calcule a vazão: 
a) Negligenciando a velocidade de chegada. 
b) Considerando a velocidade de chegada estimada 
 
20) Um vertedor retangular, sem contração lateral, tem 1,25m de soleira (largura) e esta fica 
70 cm distante do fundo do curso d’água. Sendo 45cm a carga do vertedor, calcular sua vazão. 
 
 
 
21) Determinar a descarga (vazão) de um vertedor retangular, com 2,5m de soleira, situado 
no centro de um curso d’água com 4m de largura, para uma carga de 0,35m sobre a soleira. 
A distância da soleira ao fundo do curso d’água é de 0,90m. 
 
22) Deseja-se construir um vertedor trapezoidal (Cipolletti) para medir uma vazão de 500 L/s. 
Determine a largura da soleira deste vertedor, para que a altura d’água sobre a soleira NÃO 
ultrapasse a 60 cm. 
 
23) Deseja-se construir um vertedor trapezoidal (Cipolletti) para medir uma vazão de 500 L/s. 
Determine a largura da soleira deste vertedor, para que a altura d’água sobre a soleira NÃO 
ultrapasse a 60 cm. 
 
24) Um flutuador leva 1,5 minuto para percorrer 35 metros em um canal retangular. Sabendo 
que o canal tem uma largura de 3,5 m e a lâmina d’água no interior deste é de 2,0m, calcule 
a provável vazão deste canal ( Considerar Vmédia = 0,85 . Vsuperf). 
 
25) Calcular a vazão no vertedor retangular com largura L=2,00m, altura de 1,60m e altura do 
fundo de 4,65m. 
 
26) 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 38 s foi de 28,3 m3 . Determinar 
o coeficiente de vazão do vertedor. 
 
27) Você foi encarregado de construir um vertedor triangular de 90º, de paredes delgadas, 
para medição de vazão do laboratório de pesquisas na sua faculdade. Sabendo que a vazão 
máxima a ser medida é de 14 L/s, determine a altura mínima do vertedor, contada a partir do 
seu vértice, para medir a vazão máxima necessária. 
 
28) Calcule a vazão teórica pelo vertedor de parede fina mostrado na figura abaixo. A carga 
sobre a soleira é de 0,15 m. 
 
 
29) Na tentativa de evitar o efeito da contração e a depleção da veia líquida, comum nos 
vertedores retangulares, pretende-se utilizar vertedores triangulares e trapezoidais. Para 
tornar mais comparáveis os resultados obtidos nas várias opções disponíveis de vertedores, 
a carga de cálculo será fixada em 0,5 m, a área molhada em 2 m 2 e a velocidade de 
aproximação considerada nula. Mantendo estes referenciais, determine as vazões dos 
seguintes vertedores: 
OBS: Compare as vazões obtidas com a vazão do vertedor retangular. a ) Vertedor triangular 
b ) Vertedor trapezoidal com ângulo θ/2 = 45° 
c ) Vertedor Cipoletti 
 
30) Num bocal cilíndrico externo de 2,0 cm2 de área e coeficiente de vazão de 0,85, verificou-
se que o jato sai com velocidade de 5,0m/s. Nestas condições, determinar a carga no bocal e 
a vazão que escoa. 
 
31) Um bocal cilíndrico interno, funcionando com veia descolada, tem área de 2,0 cm2, 
coeficiente de velocidade de 0,98 e coeficiente de contração de 0,52, com carga de 2,0 m. 
Qual seria a área de um bocal externo de Cv = 0,85 que, com a mesma carga, descarregaria 
a mesma vazão? 
 
32) Através de uma das extremidades de um tanque retangular de 0,90 m de largura, água é 
admitida com vazão de 57 L/s. No fundo do tanque existe um pequeno orifício circular de 7,0 
cm de diâmetro, escoando para a atmosfera. Na outra extremidade existe um vertedor 
retangular livre, de 191 parede fina, com altura P = 1,20 m e largura da soleira igual a 0,90 m. 
Determine a altura d’água Y no tanque e a vazão pelo vertedor, na condição de equilíbrio. 
Utilize a equação de Francis.33) Um reservatório de barragem, com nível d’água na cota 545,00 m está em conexão com 
uma câmara de subida de peixes, através de um orifício circular com diâmetro D1 = 0,50 m. 
Essa câmara descarrega na atmosfera, por outro orifício circular de diâmetro D2 = 0,70 m, 
com centro na cota 530,00 m. Após certo tempo, cria-se um regime permanente (níveis 
constantes). Sabendo-se que os coeficientes de contração dos dois orifícios são iguais a Cc 
= 0,61 e os coeficientes de velocidade, iguais a Cv= 0,98, calcular qual é a vazão e o nível 
d’água na câmara de subida de peixes.