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07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 1/13 Painel / Meus cursos / Hidraulica_2020.2 / Aula 9 - Canais - Carga específica e Ressalto Hidráulico / Teste Pós-Aula 9 Iniciado em quinta, 6 Mai 2021, 13:52 Estado Finalizada Concluída em sexta, 7 Mai 2021, 11:18 Tempo empregado 21 horas 26 minutos Avaliar 1,20 de um máximo de 1,80(67%) Questão 1 Incorreto Atingiu 0,00 de 0,05 Questão 2 Correto Atingiu 0,05 de 0,05 A velocidade crítica é equivalente à celeridade. Escolha uma opção: Verdadeiro Falso Conforme deduzido em aula, a velocidade crítica ocorre quando a altura é crítica (y=y ) e é calculada por Vc=gyc. A celeridade, por sua vez, é calculada por c=gy. Portanto, a velocidade crítica será equivalente à celeridade. A resposta correta é 'Verdadeiro'. c Em canais retangulares, a energia específica pode ser calculada em função da altura d'água e da vazão unitária. Escolha uma opção: Verdadeiro Falso Conforme desenvolvido em aula para canais retangulares, a energia específica pode ser calculada por E=y+q22gy2, onde q = Q / b (vazão dividida pela largura da seção). Portanto, observa-se que a energia específica pode ser definida apenas a partir da altura d'água y e da vazão unitária q. A resposta correta é 'Verdadeiro'. http://fluindo.kinghost.net/moodle/my/ http://fluindo.kinghost.net/moodle/course/view.php?id=11 http://fluindo.kinghost.net/moodle/course/view.php?id=11#section-10 http://fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/view.php?id=385 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 2/13 Questão 3 Incorreto Atingiu 0,00 de 0,05 Questão 4 Correto Atingiu 0,20 de 0,20 A energia específica em canais corresponde à distância entre o fundo do canal e a linha de energia. Para escoamentos uniformes, essa medida terá valor constante ao longo do canal. Escolha uma opção: Verdadeiro Falso O escoamento em canal é classificado como uniforme quando a linha de fundo é paralela à linha da superfície d'água. Nesse caso, conforme visto em aula, a linha de energia também será paralela à linha de fundo. Portanto, como a energia específica é medida pela distância entre a linha de energia e o fundo, seu valor será constante para escoamento uniforme. A resposta correta é 'Verdadeiro'. Um canal retangular de 3,9 m de largura, declividade de fundo 4 m/km, coeficiente de rugosidade n=0,025, escoa, em regime uniforme, uma vazão de 14,01 m³/s. Determine: a) a altura d'água, em metros; Resposta: 1,56 Para determinar a altura d'água de um canal trapezoidal (retangular), um dos métodos de solução consistem com calcular-se, primeiramente, o valor de K : KB=nQb8/3I0, que para os dados do enunciado será: K = 0,147 Pela tabela, para canal retangular (Z = 0), isso corresponde a y/b = 0,40 → y = 0,40 x 3,9 = 1,56 m A resposta correta é: 1,6. B B 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 3/13 Questão 5 Correto Atingiu 0,10 de 0,10 Questão 6 Correto Atingiu 0,10 de 0,10 b) a energia específica, em metros; Resposta: 1,83 A energia específica, para canais retangulares, pode ser calculada pela fórmula E=y+q22gy2, sendo q a vazão unitária e calculada por q = Q/b = 14,01 / 3,9 = 3,59 m³/s.m Então, a energia específica será: E = 1,56 + (3,59)² / 2x9,8x(1,56)² = = 1,8307227370514 m A resposta correta é: 1,8. c) a altura crítica, em metros; Resposta: 1,096 Para um canal retangular, a altura crítica é calculada por yc=q2g1/3 = ((3,59)² / 9,81) = 1,1 m A resposta correta é: 1,10. 1/3 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 4/13 Questão 7 Correto Atingiu 0,05 de 0,05 d) a energia específica crítica, em metros; Resposta: 1,64 Uma vez obtida a altura crítica, a energia específica crítica pode ser obtida por Ec=32Ic = (3/2) x 1,1 = 1,64 m A resposta correta é: 1,64. 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 5/13 Questão 8 Correto Atingiu 0,10 de 0,10 Um canal retangular com pouca declividade tem escoamento em regime permanente, uniforme, torrencial e energia específica . Numa determinada seção, ocorre elevação brusca da cota de fundo. Considerando que o regime permanece o mesmo e que a perda de carga no trecho analisado pode ser desprezada, digite os pontos correspondentes à condição à montante e jusante da elevação, respectivamente (ex.: se sai do ponto A para o B, digite AB). Resposta: FE E0 De acordo com o gráfico, os pontos alternados correspondentes à energia específica são B e F. Em se tratando de regime torrencial (supercrítico), especificamente, o ponto da condição à montante é o F. A elevação do fundo implica numa redução da energia específica E (distância entre o fundo e o nível de energia). E0 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 6/13 Portanto, o ponto à jusante será o E. A transição também pode ser analisada através do gráfico y versus q (gráfico abaixo), obtendo-se a mesma conclusão quanto a variação da altura d'água y obtida. A resposta correta é: FE. 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 7/13 Questão 9 Correto Atingiu 0,10 de 0,10 Um canal retangular com pouca declividade tem escoamento em regime permanente, uniforme, torrencial e vazão unitária . Numa determinada seção, ocorre alargamento brusco, ou seja, aumento da largura. Considerando que o regime permanece o mesmo e que a perda de carga no trecho analisado pode ser desprezada, digite os pontos correspondentes à condição à montante e jusante do alargamento, respectivamente (ex.: se sai do ponto A para o B, digite AB). Resposta: FG q0 De acordo com o gráfico, os pontos alternados correspondentes à vazão unitária são B e F. Em se tratando de regime torrencial (supercrítico), especificamente, o ponto da condição à montante é o F. O alargamento da largura implica numa diminuição da vazão unitária (aumento de ). q0 q = Q/b b 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 8/13 Portanto, o ponto à jusante será o G. A transição também pode ser analisada com base no gráfico y versus E (figura abaixo). A mesma conclusão é obtida quanto à variação da altura d'água resultante. A resposta correta é: FG. 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 9/13 Questão 10 Incorreto Atingiu 0,00 de 0,50 Uma vazão de 37,1 m³/s escoa, em regime permanente, num canal retangular de 9 m de largura e declividade de fundo I = 2 m/km e coeficiente de rugosidade n = 0,0622. Em uma determinada seção de comprimento, relativamente, curto, um degrau de 0,37 m de altura é construído no fundo do canal e a largura é reduzida para 4,77 m. Desprezando as perdas de carga, calcule a altura d'água nessa seção. Resposta: 4,4 0 Primeiramente, é necessário calcular as condições do escoamento à montante (seção 1) da seção com contração (seção 2). A altura d'água na seção 1 pode ser calculada por meio do valor de K KB=nQb18/3I0 = 0,147 que pela tabela equivale à y /b = 0,40 → y = 0,40 x 9 = 3,6 m A vazão unitária será q = Q / b = 37,1 / 9 = 4,12 m³/s.m A energia específica na seção 1 será então E1=y1+q122 g y12 = 3,67 m A altura crítica da seção 1 é calculada por yc1=q12g1/3 = ((4,12²) / 9,81) = 1,2 m Então, y > y e o escoamento à montante é fluvial. Na seção 2 (seção com degrau e redução da largura), a vazão unitária é q = Q / b = 37,1 / 4,77 = 7,8 m³/s.m a altura criticaé yc2=q22g1/3 = 1,83 m e a energia crítica é Ec2=32yc2 = 2,7504 m A energia mínima na seção 2 será E2,mín=∆Z+Ec2 = 0,37 + 2,7504 = 3,12 m Isso significa que a energia disponível E > E é suficiente para manter o escoamento e, consequentemente, não haverá alteração das condições à montante (remanso). A energia na seção 2 será E1=E2+∆Z → E2=E1-∆Z = 3,67 - 0,37 = 3,3 m Uma vez obtida a energia específica E e a altura crítica y , as alturas alternadas podem ser obtidas pelo gráfico abaixo: B 1 1 1 1 1 1/3 1 c1 2 2 1 2,min 2 c2 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 10/13 Questão 11 Correto Atingiu 0,05 de 0,05 Neste caso, E /y = 3,3 / 1,83 = 1,8 Para cada razão E/y , há um par de alturas y/y possível, sendo um valor para regime torrencial e outro para fluvial. Como o escoamento à montante é fluvial e a energia disponível é maior que a mínima, o escoamento na seção 2 também será fluvial. Então, a partir do gráfico acima, obtém-se a altura correspondente: y /y = 1,6 → y = 1,6 x y = 1,6 x 1,83 = 2,93 m A resposta correta é: 2,93. 2 c2 c c 2 c2 2 c2 Os ressaltos hidráulicos ocorrem na passagem do regime fluvial para o torrencial. Escolha uma opção: Verdadeiro Falso Os ressaltos hidráulicos ocorrem na passagem do regime supercrítico (torrencial, Fr > 1) para o regime subcrítico (fluvial, Fr < 1). A resposta correta é 'Falso'. 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 11/13 Questão 12 Correto Atingiu 0,05 de 0,05 Ressaltos hidráulicos costumam ocorrer em saídas de comportas e ao pé de vertedores, devido à elevada velocidade incidente nesses locais decorrente da energia disponível à montante. Escolha uma opção: Verdadeiro Falso A resposta correta é 'Verdadeiro'. 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 12/13 Questão 13 Correto Atingiu 0,40 de 0,40 Um canal retangular em regime permanente tem seu perfil longitudinal representado na figura abaixo. A seção 1, localiza-se após um longo trecho, tem altura y = 1,7 m, seguida de um degrau de altura ΔZ, onde a altura passa a ser y. Na seção 2, após o degrau, a altura é y = 0,39 m. Calcule a altura y , em metros, da seção 3. Resposta: 1,31 1 2 3 Desprezando-se a perda de carga no degrau, a redução da energia específica inicial E equivale à ΔE = ΔZ, onde também há redução da altura y para y. Após o degrau, quando a energia específica aumenta ΔZ e volta a ter valor E = E , há, novamente, uma redução da altura de y para y . 1 1 2 1 2 07/05/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9669&cmid=385 13/13 Analisando-se o problema em questão pelo gráfico y versus E (gráfico acima), essa situação só é possível se o regime na seção 1 é fluvial e, no degrau ocorre regime crítico (y=y ), passando para torrencial, na seção 2. Dessa forma, as alturas y e y serão as alturas alternadas da energia específica disponível à montante e logo à jusante do degrau: E1=E2 → y1+q22 g y12=y2+q22 g y22 → 1,7 + q² / 2 g (1,7)² = 0,39 + q² / 2 g (0,39)² → q = 2,03 m³/s.m Observa-se que na passagem da seção 2 para seção 3 ocorre um ressalto hidráulico. As alturas conjugadas podem ser calculadas por: y3y2=121+8 Fr22-1, e o número de Froude na seção 2 será Fr2=qg y23 = 2,03 / (9,8 x (0,39)³) = 2,66 Então, y /y = 3,3 → y = 3,3 x 0,39 = 1,29 m A resposta correta é: 1,29. c 1 2 1/2 3 2 3 ◄ Videoaula 9 (parte 2) Seguir para... Apresentação da Aula 11 ► http://fluindo.kinghost.net/moodle/mod/url/view.php?id=384&forceview=1 http://fluindo.kinghost.net/moodle/mod/resource/view.php?id=387&forceview=1
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