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ID
3461446
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
MPE-CE
Ano
2020
Provas
Disciplina
Engenharia Civil
Assuntos

A respeito das características e do dimensionamento de condutos livres, julgue o item a seguir.


Considerando-se um canal trapezoidal de 3 m de largura, base menor, com inclinação dos taludes laterais de 1:1, é correto afirmar que o raio hidráulico para uma profundidade de 4 m é menor que o raio hidráulico para uma profundidade de 3 m.

Alternativas
Comentários
  • Gabarito: ERRADO

    Raio hidráulico (R) - relação entre a área molhada e perímetro molhado.

    R = A / P = b * h / b + 2 * h

  • Não entendi o gabarito. Alguém pode postar a resolução, obrigado!

  • Para uma mesma largura de base, se aumentar a profundidade, o raio hidráulico aumenta.

  • Como a largura não foi especificada se era de fundo ou superfície, em razão da inclinação do talude e da profundidade, considerei 3m como a largura da base.

    Para profundidade 4m:

    Am1=((11+3)/2)*4 = 28m²

    Pm1=4*√2 + 4*√2 + 3 = 14,31m

    Rh1=28/14,31 = 1,95

    Para profundidade 3m:

    Am2=((9+3)/2)*3 = 18m²

    Pm2=3*√2 + 3*√2 + 3 = 11,48m

    Rh2=18/11,48 = 1,57

    Rh1>Rh2 , portanto Gabarito: ERRADO

    Pelo conceito teórico → O raio hidráulico é uma medida de eficiência hidráulica. Quando maior a quantidade de água escoando com uma menor superfície de contato, maior a eficiência e maior o raio hidráulico.

    Espero ter ajudado.

  • Para responder essa pergunta devemos colocar em prática nosso conhecimento sobre Hidráulica, especificamente sobre o conceito de raio hidráulico.


    No dimensionamento de condutos livres, um parâmetro de grande importância para o pré-dimensionamento das seções é o raio hidráulico (Rh). O mesmo é, por definição, o quociente entre a área da seção transversal molhada (Am) e o perímetro molhado (Pm). Matematicamente, podemos escrever que:





    Para todos os casos, devemos relembrar que a área de um trapézio consiste na média entre a base menor e a base maior multiplicada pela altura; e que o perímetro inclinado em taludes laterais com inclinação 1:1 é de √2 para cada metro de altura. Visto isso, Para o canal com profundidade de 4 m, tem-se que:







    Por sua vez, para o canal com altura de 3 m:








    Logo, o raio hidráulico com profundidade de 4 m é superior ao raio hidráulico para a profundidade de 3 m. Portanto, a assertiva do enunciado está errada.


    Gabarito do professor: ERRADO.

  • B = base maior

    b = base menor = B-2*(h) --> talude 1:1

    h = profundidade

    l = largura = 3

    Como b=3 --> B=b+2h --> B=3+2h

    Rh = A/P

    A = (B+b)*h/2 --> A = (3+2h+3)*h/2 --> A = 3h+h²

    P = B + 2*talude

    P = B + 2*h*raiz(2) 

    Rh = (3h+h²)/(B+2*h*raiz(2)) --> (3h+h²)/(3+2h+2*h*raiz(2))

    P/ h=3 --> (3*3+3²)/(3+2*3+6raiz(2))

           18/(9+6raiz(2)) --> 6/(3+2raiz(2)) = 1,029

    P/ h=4 --> (3*4+4²)/(3+2*4+8raiz(2))

             28/(11+8raiz(2)) = 1,255

  • Altura de 4m.

    Talude com proporção de 1:1 = Altura de 4m, largura de 4m <TALUDE, não do canal>

    Vai ficar um trapézio de:

    • 11m <base maior> 4m + 3m + 4m = 11m
    • 3m <base menor>
    • um talude de aproximadamente 5,6m

    Raio Hidráulico = Área molhada / Perímetro Molhado.

    Área Molhada = [(B + b ) / 2 ] x h = [(11 + 3 ) / 2 ] x 4 = 28m².

    Perímetro Molhado = 5,6m + 3m + 5,6m = 14,2m <5,6m é o talude>

    Rh = 28 / 14,2 = 1,97m.

    Altura de 3m.

    Talude com proporção de 1:1 = Altura de 3m, largura de 3m <TALUDE, não do canal>

    Vai ficar um trapézio de:

    • 9m <base maior>
    • 3m <base menor>
    • um talude de aproximadamente 4,24m

    Raio Hidráulico = Área molhada / Perímetro Molhado.

    Área Molhada = [(B + b ) / 2 ] x h = [(9 + 3 ) / 2 ] x 3 = 18m².

    Perímetro Molhado = 4,24m + 3m + 4,24m = 11,48m <4,24m é o talude>

    Rh = 18 / 11,48 = 1,56m.

    1,97 > 1,56 Gabarito ERRADO