Um canal trapezoidal de base 0,20 m escoa com nível d'água de 6,0 m. Esta seção é revestida com cimento alisado e tem taludes 1V:2H. A declividade ...

Para determinar a vazão e a velocidade do escoamento, podemos utilizar a fórmula da vazão em canais trapezoidais: Q = (1.49/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2) Onde: Q = vazão (m³/s) n = coeficiente de rugosidade A = área da seção transversal (m²) R = raio hidráulico (m) S = declividade do canal (m/m) Primeiro, vamos calcular a área da seção transversal do canal: A = (B + z * y) * y Onde: B = base do canal (m) z = talude lateral y = profundidade da água (m) Substituindo os valores fornecidos: B = 0,20 m z = 1 (1V:2H) y = 6,0 m A = (0,20 + 1 * 6,0) * 6,0 A = 3,20 m² Em seguida, vamos calcular o raio hidráulico: R = A / P Onde: P = perímetro molhado (m) Para um canal trapezoidal, o perímetro molhado pode ser calculado da seguinte forma: P = B + 2 * y * sqrt(1 + z^2) Substituindo os valores fornecidos: B = 0,20 m z = 1 (1V:2H) y = 6,0 m P = 0,20 + 2 * 6,0 * sqrt(1 + 1^2) P = 0,20 + 12,0 * sqrt(2) P ≈ 19,94 m Agora, podemos calcular o raio hidráulico: R = 3,20 / 19,94 R ≈ 0,16 m Por fim, vamos calcular a vazão utilizando a fórmula mencionada anteriormente: Q = (1.49/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2) Substituindo os valores fornecidos: n = 0,013 (para um canal de cimento alisado) A = 3,20 m² R ≈ 0,16 m S = 1,0 m/km = 0,001 m/m Q = (1.49/0,013) * 3,20 * (0,16)^(2/3) * (0,001)^(1/2) Q ≈ 237,1 m³/s Portanto, a vazão do escoamento é de aproximadamente 237,1 m³/s. A velocidade do escoamento pode ser calculada utilizando a fórmula: V = Q / A Substituindo os valores calculados: Q ≈ 237,1 m³/s A = 3,20 m² V = 237,1 / 3,20 V ≈ 74,1 m/s Portanto, a velocidade do escoamento é de aproximadamente 74,1 m/s.