Prova - Respostas

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· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um canal retangular de concreto com alisamento deverá ser construído para condução de água. A largura do fundo está prevista para medir 3 m e declividade longitudinal 0,0005 m/m. Deseja-se que este canal tenha máxima eficiência. Você, como engenheiro, é chamado para dar seu parecer sobre alguns detalhes técnicos.
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a vazão que irá fluir pelo canal:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
6,9 m 3/s
	Resposta Correta:
	 
6,9 m3/s
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois, considerando que o canal deverá ser de máxima eficiência, a altura de água no mesmo deverá ser a metade da medida da largura do canal, portanto h = 1,5 m. Sendo retangular, a área molhada será A m = 3 x 1,5 = 4,5 m 2. O perímetro molhado será P m = 1,5 +3 + 1,5 = 6 m. Por sua vez, o raio hidráulico será R h = A m / P m
= 4,5 / 6 = 0,75 m. Agora, juntamente com a declividade fornecida no enunciado, I = 0,0005 m/m, já dispomos de todos os parâmetros para o cálculo da vazão, usando a fórmula de Manning, só lembrando que, para canal de concreto com acabamento n = 0,012.
Q = (1/n) A m . R h 2/3
. I 0,5
Q = (1/0,012) 4,5 x 0,75 2/3
x 0,005 0,5 = 6,9 m 3/s.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	A que altitude está instalado um conjunto motor-bomba, sabendo que o mesmo foi corretamente dimensionado contra a cavitação, considerando um NPSH req
de 6 m, com pressão de vapor 0,24, altura da bomba até o nível de sucção 1,80 m e perdas totais na sucção 1,5 m. Resolva o cálculo e em seguida assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
723 m
	Resposta Correta:
	 
723 m
	Comentário da resposta:
	
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	Na prática da Hidráulica, o calculista muitas vezes se defronta com a necessidade de substituir canalizações. Considere que três tubulações partem de um ponto A e, por caminhos diferentes, chegam a um ponto B. Elas irão ser substituídas por outra tubulação, que também ligará os mesmos pontos. As tubulações que serão substituídas possuem uma vazão de 2 m 3 /s cada uma. Qual a vazão dessa nova tubulação?
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
6 m 3 /s.
	Resposta Correta:
	 
6 m3 /s.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Se as três tubulações partem de um mesmo ponto e, por caminhos diferentes, chegam juntas a um outro ponto, trata-se de tubulações em paralelo. Num sistema de tubulações em paralelo, a vazão da tubulação equivalente corresponde à soma das tubulações em paralelo, ou seja, nesse caso, a tubulação equivalente possui vazão 2+2+2 = 6 m 3/s.
	
	
	
· Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	Para utilizarmos a equação de Hazen-Williams (eq. 2.1.2) necessitamos conhecer o fator de atrito, o qual pode ser obtido através de nomogramas, realizando traçados, o que pode não resultar em valores com grande precisão. No entanto, através da fórmula de Haaland (eq. 2.4.1) podemos obter uma aproximação maior. Com essas informações, calcule o fator de atrito para uma tubulação de 300 mm de diâmetro, de rugosidade interna 3 mm, onde trafega água com viscosidade 1,001.10 -6 m 2 /s, com velocidade de 2 m/s. Em seguida, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
0,0393.
	Resposta Correta:
	 
0,0393.
	Comentário da resposta:
	
Resposta correta. A alternativa está correta, pois os valores fornecidos, mais o número de Reynolds (que pode ser calculado por Re = v . D / ν = 2 x 0,3 / 1.001.10 -6 = 559.401), inseridos na equação de Haaland:           Resulta em f = 0,0393.
	
	
	
· Pergunta 5
0 em 1 pontos
	
	
	
	A condução de água de um ponto a outro através de um sistema de tubulações leva à necessidade de se estabelecer o conceito a respeito de que forma ocorre essa condução, no que diz respeito à ocorrência do tipo de pressões no interior das canalizações. Sobre condutos forçados, analise as seguintes afirmativas:
 
I - a pressão interna é menor que a atmosférica;
II - se fizermos um orifício em sua  linha superior, irá expelir água;
III - não se aplica para tubulações longas;
IV - pressões internas não dependem da posição da tubulação.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
II e IV, apenas.
	Resposta Correta:
	 
II, apenas.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois como a tubulação está sob pressão interna maior do que a atmosférica, ao fazermos um orifício a água jorrará para fora, o que nos dá a opção II como correta e a opção I como incorreta. Quanto à afirmação III, os condutos forçados ocorrem em qualquer comprimento de tubulação e a IV é falsa, pois justamente essa pressão interna depende da posição da tubulação. Portanto, apenas a II está correta.
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um determinado canal foi construído num laboratório de testes de rugosidade para experiências com diversos materiais. Os dados conhecidos são da vazão que o mesmo suportou, que foi de 8,3 m 3 /s e da declividade com que foi construído, de 0,0005 m/m. As medidas geométricas foram de 3 m para a largura é de 1,5 m de altura d'água. Como a experiência foi desmontada, ficou faltando anotar o material que constituía as paredes do canal.
 
Neste sentido, assinale a alternativa que apresente qual era esse material:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Vidro
	Resposta Correta:
	 
Vidro
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois para descobrir o material de que foi feito o canal, precisamos descobrir primeiro o valor do coeficiente n . De posse de valor, consultamos a tabela de coeficientes n e temos o resultado. Como são dados vazão, declividade e as medidas geométricas do canal, podemos aplicar a equação de Manning.
Am = 3 x 1,5 = 4,15 m 2
Pm = 1,5 + 3 + 1,5 = 6 m
Rh = 0,75 m
Q = (1/n) Am x Rh 2/3 x I 0,5
8,3 = (1/n) 4,15 x 0,75 2/3
x 0,0005 0,5
Isolando a incógnita, temos n = 0,010. Consultando a tabela temos para esse valor que o material é vidro.
	
	
	
· Pergunta 7
0 em 1 pontos
	
	
	
	Uma tubulação de aço (k=0,5), com 500 m de comprimento, diâmetro 800 mm e espessura da parede 30 mm, tem seu registro no ponto mais baixo fechado em 1,5 s. Com esses dados, a tubulação atende a especificação técnica do fabricante de 195 mca de sobrepressão máxima pois, realizando os cálculos devidos ha = 101,9 mca.
 
Considerando o excerto apresentado, o que acontecerá com a tubulação se aumentar o comprimento para 1000 m, analise as afirmativas a seguir:
 
I. Irá exceder o valor da sobrepressão máxima garantido pelo fabricante
II. Irá duplicar o valor de 𝛕, mas, mesmo assim, continuará uma manobra lenta
III. Irá duplicar o valor de 𝛕, passando para manobra rápida
IV. Não irá exceder o valor da sobrepressão máxima.
 
Está correto apenas o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II apenas.
	Resposta Correta:
	 
III e IV apenas.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois irá duplicar o valor de 𝛕, passando para manobra rápida e, mesmo assim, a sobrepressão continuará dentro da faixa de valores assegurados pelo fabricante. Isto se justifica, uma vez que, sendo manobra rápida o cálculo não envolve o acréscimo do termo 𝛕/L.
	
	
	
· Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um reservatório possui seu nível d'água 3 m acima do centro de um orifício circular de 0,5 m de diâmetro. O orifício, por razões estratégicas, foi construído 10 cm acima do fundo do reservatório. Trata-se de uma estrutura com a finalidade de fornecer água por gravidade, para um bairro situado mais abaixo na topografia da cidade.
 
Assinale a alternativa que indique a vazão que será disponibilizada:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
0,92 m 3/s
	Resposta Correta:
	 
0,92 m3/s
	Comentário da resposta:
	
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, com as medidas fornecidas se constata que é um orifício de grandes dimensões, pois 0,5 > 1/10 de 3 m. Então utiliza-se a fórmula
 
Com o detalheque h 2
é a altura de água acima do ponto inferior do orifício, ou seja 3,0 m + (0,5 m / 2) = 3,25 m e que h 1 é a altura d'água acima do ponto superior do orifício, ou seja 3,0 m- (0,5 m / 2) = 2,75 m. Lembrando que, pelo enunciado o jato não tem contração incompleta, com os demais dados a resposta fica:
Isto resulta Q = 0,918 m 3/s.
	
	
	
· Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	Dentro das atribuições dos engenheiros que executam tarefas na área de engenharia hidráulica, uma das requisições que lhes surge, frequentemente, está em dimensionar tubulações em função de determinados parâmetros. Dentro desse contexto, experimente resolver a seguinte situação. Numa tubulação de 1300 m de comprimento, com fator de atrito 0,01342, qual o diâmetro, em mm, a ser adotado, de modo a admitir uma velocidade de 1,5 m/s, com uma perda de carga de no máximo 4 m? Assinale a alternativa que apresente a resposta correta.
 
 
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
500 mm.
	Resposta Correta:
	 
500 mm.
	Comentário da resposta:
	
Resposta correta. A alternativa está correta, pois como o enunciado faz referência ao fator de atrito, iremos utilizar a equação 2.1.2, de Darcy-Weisbach . Inseridos os valores dados no enunciado, fica: , o que, resolvendo, resulta em D = 0,500 m ou 500 mm.
	
	
	
· Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	Uma placa desliza sobre outra, fixa, à velocidade de 2,5 m/s. Ambas são mantidas separadas por uma película de água de 0,5 mm de espessura. Qual deve ser a temperatura da água, em graus Célsius, para que a tensão de cisalhamento não exceda 6,54 N/m 2 ? Assinale a alternativa correta.
 
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
10 oC.
	Resposta Correta:
	 
10 oC.
	Comentário da resposta:
	
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para esse tipo de questão, podemos nos valer da equação  . Substituindo os dados fornecidos chegamos a  . Isto dá uma viscosidade dinâmica de 1308.10 -6 N.s/m 2. . Com esse valor entramos na tabela de viscosidade dinâmica e obtemos a temperatura de 10 oC.