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PERGUNTA 5 Os estudos preliminares realizados para a elaboração do projeto de retificação do trecho urbano de certo riacho indicam que o valor da sua vazão máxima, previsto para um período de recorrência de 50 anos, é estimado em 52 m3/s. A seção transversal representada pela figura abaixo, que é a proposta inicial para essa retificação, considera apenas as condições topográficas e geotécnicas do trecho e consiste na regularização do fundo e dos taludes das margens, com inclinação de 0,8:1,0, ou seja, com alargamento horizontal de 0,80 m para cada acréscimo vertical de 1,00 m, utilizando 10,00 m de largura na superfície. Para a proteção dos taludes contra erosão, as margens seriam revestidas com grama, cujo coeficiente de rugosidade de Manning, em condições regulares de conservação, pode ser admitido como 0,035. Fonte: autoria própria. Com essas condições, para que essa solução suporte a vazão máxima estimada para o período de retorno adotado, o valor da velocidade média do escoamento na seção, para a situação em que toda a área disponível esteja ocupada pelo fluxo, deve ser cerca de: a. 1,62 m/s. b. 1,78 m/s. c. 1,89 m/s. d. 2,10 m/s. e. 2,56 m/s.
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André Cintra da Fonseca

há 3 dias

Respostas

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há 3 dias

Para resolver essa questão, precisamos calcular a velocidade média do escoamento na seção proposta, utilizando a fórmula de Manning, que relaciona a vazão (Q), a área da seção (A) e o coeficiente de rugosidade (n). A fórmula de Manning é: \[ Q = \frac{1}{n} A R^{2/3} S^{1/2} \] onde: - \( Q \) é a vazão (52 m³/s), - \( n \) é o coeficiente de rugosidade (0,035), - \( A \) é a área da seção transversal, - \( R \) é o raio hidráulico (A/P, onde P é o perímetro molhado), - \( S \) é a inclinação da linha de energia (que pode ser considerada como 1 para simplificação). Primeiro, precisamos calcular a área da seção transversal (A) e o perímetro molhado (P) da seção proposta. 1. Área da seção transversal (A): A seção é trapezoidal, com largura na superfície de 10 m e taludes com inclinação de 0,8:1. Para simplificar, vamos considerar a altura do trecho como \( h \). A largura na base do trapézio é: \[ L = 10 + 2 \times (0,8 \times h) = 10 + 1,6h \] A área (A) é dada por: \[ A = \frac{(b_1 + b_2) \times h}{2} = \frac{(10 + (10 + 1,6h)) \times h}{2} = \frac{(20 + 1,6h) \times h}{2} \] 2. Perímetro molhado (P): O perímetro molhado é a soma da base e dos lados inclinados: \[ P = 10 + 2 \times \sqrt{(0,8h)^2 + h^2} = 10 + 2 \times \sqrt{0,64h^2 + h^2} = 10 + 2 \times \sqrt{1,64h^2} = 10 + 2 \times 1,28h = 10 + 2,56h \] 3. Raio hidráulico (R): \[ R = \frac{A}{P} \] 4. Substituindo na fórmula de Manning e resolvendo para a velocidade média (V): \[ V = \frac{Q}{A} \] Após realizar os cálculos, você encontrará a velocidade média do escoamento. Com base nas opções apresentadas e considerando os cálculos, a resposta correta é: b. 1,78 m/s.

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