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No cálculo da vazão de um rio com seção composta é possível a adoção de diversas hipóteses para a divisão da seção, tais como: divisão por linhas v...

No cálculo da vazão de um rio com seção composta é possível a adoção de diversas hipóteses para a divisão da seção, tais como: divisão por linhas verticais e divisão por uma linha horizontal. Para a seção do rio abaixo representada, cuja declividade é de 0,6‰, calculando-se a vazão através do primeiro método obtêm-se o valor de 547m³/s. a) Calcule a vazão escoada aplicando os métodos da divisão na horizontal e na vertical, comparando os resultados; b) Indique e justifique qual das vazões calculadas no item1, deveria ser adotada como vazão de projeto para o dimensionamento de uma obra de proteção contra inundações;
a) Calcular a vazão escoada aplicando os métodos da divisão na horizontal e na vertical, comparando os resultados;
b) Indicar e justificar qual das vazões calculadas no item 1 deveria ser adotada como vazão de projeto para o dimensionamento de uma obra de proteção contra inundações;

Essa pergunta também está no material:

Avaliação 3 - 2020/1 (ERE) - Ana Luiza Borges
3 pág.

Mecânica dos Fluidos e Hidráulica II Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do Sul

💡 1 Resposta

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a) Para calcular a vazão escoada pelo método da divisão na horizontal, é necessário dividir a seção em duas partes iguais, obtendo-se duas áreas retangulares. A área da seção é de 2000 m², portanto, cada área retangular terá 1000 m². A velocidade média do escoamento pode ser calculada pela fórmula V = Q/A, onde Q é a vazão e A é a área da seção. Assim, temos V = 547/2000 = 0,2735 m/s. Como a seção é dividida em duas partes iguais, a vazão escoada por cada parte será Q = VA = 0,2735 x 1000 = 273,5 m³/s. Portanto, a vazão total escoada pelo método da divisão na horizontal será de 547 m³/s. Para calcular a vazão escoada pelo método da divisão na vertical, é necessário dividir a seção em três partes iguais, obtendo-se três áreas trapezoidais. A área da seção é de 2000 m², portanto, cada área trapezoidal terá 666,67 m². A largura da seção é de 40 m, portanto, a largura de cada área trapezoidal será de 13,33 m. A velocidade média do escoamento pode ser calculada pela fórmula V = Q/A, onde Q é a vazão e A é a área da seção. Assim, temos V = 547/2000 = 0,2735 m/s. Como a largura de cada área trapezoidal é de 13,33 m, a altura de cada área trapezoidal pode ser calculada pela fórmula h = (A1 + A2)/(2B), onde A1 e A2 são as áreas menores e B é a largura da seção. Assim, temos h = (666,67 + 666,67)/(2 x 40) = 16,67 m. Portanto, a vazão escoada por cada parte será Q = VA = 0,2735 x 666,67 x 16,67 = 304,2 m³/s. A vazão total escoada pelo método da divisão na vertical será de 912,6 m³/s. b) A vazão de projeto para o dimensionamento de uma obra de proteção contra inundações deve ser a maior vazão calculada, que no caso é a vazão obtida pelo método da divisão na vertical, que é de 912,6 m³/s. Isso ocorre porque o método da divisão na vertical considera uma divisão mais precisa da seção, levando em conta a variação da largura e da altura da seção.

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