1. Dimensione um canal trapezoidal para conduzir uma vazão de 11 m³/s a ser construído em concreto (n = 0,015) com talude 1,5H:1V sendo que as cond...

Para dimensionar um canal trapezoidal, é necessário seguir alguns passos: 1. Calcular a área da seção transversal do canal: A = Q / V Onde: Q = 11 m³/s (vazão) V = 5 m/s (velocidade máxima) A = 11 / 5 = 2,2 m² 2. Escolher a largura do fundo do canal: A largura do fundo máxima é de 3,0 m, portanto, pode-se escolher um valor próximo a esse, como 2,5 m. 3. Calcular a altura da seção transversal do canal: A = (B + b) * y / 2 + z Onde: B = largura do topo do canal b = largura do fundo do canal y = altura da seção transversal do canal z = altura do revestimento lateral do canal Assumindo z = 0, temos: 2,2 = (B + 2,5) * y / 2 B + 2,5 = 4,4 / y B = 4,4 / y - 2,5 Assumindo y = 1,5 m, temos: B = 1,07 m Assumindo y = 1,6 m, temos: B = 1,06 m Assumindo y = 1,7 m, temos: B = 1,05 m Assumindo y = 1,8 m, temos: B = 1,04 m Assumindo y = 1,9 m, temos: B = 1,03 m Assumindo y = 2,0 m, temos: B = 1,02 m Assumindo y = 2,1 m, temos: B = 1,01 m Assumindo y = 2,2 m, temos: B = 1,00 m 4. Calcular o perímetro molhado: P = B + b + 2 * y * sqrt(1 + 1.5²) Assumindo y = 2,0 m, temos: P = 1,02 + 2,5 + 2 * 2 * sqrt(1 + 1.5²) P = 9,16 m 5. Calcular a declividade do canal: i = 0,2 m/km = 0,0002 6. Calcular o raio hidráulico: R = A / P Assumindo y = 2,0 m, temos: R = 2,2 / 9,16 R = 0,24 m 7. Calcular a velocidade média: V = Q / A V = 11 / 2,2 V = 5 m/s 8. Calcular o número de Froude: Fr = V / sqrt(g * R) Onde: g = aceleração da gravidade = 9,81 m/s² Assumindo y = 2,0 m, temos: Fr = 5 / sqrt(9,81 * 0,24) Fr = 2,28 9. Verificar em qual regime o escoamento se dará: Se Fr < 1, o escoamento é dito subcrítico. Se Fr > 1, o escoamento é dito supercrítico. Se Fr = 1, o escoamento é dito crítico. Assumindo y = 2,0 m, temos: Fr = 2,28 > 1, portanto, o escoamento é supercrítico. Portanto, as dimensões do canal trapezoidal são: - Largura do fundo: 2,5 m - Largura do topo: 1,02 m - Altura: 2,0 m - Perímetro molhado: 9,16 m - Declividade: 0,0002 m/km - Raio hidráulico: 0,24 m - Velocidade média: 5 m/s - Número de Froude: 2,28 - Regime de escoamento: supercrítico