Prova Bimestral de Hidraulica e Hidrologia Aplicadas UNIP EAD - Engenharia Civil

IMPORTANTE Data limite para aplicação desta prova 02122023 UNIP EAD Código da Prova 123588430341 Curso ENGENHARIA CIVIL Série 6 Tipo Bimestral AP Aluno 2143100 LEONARDO VINICIUS DA C ANDRAD I Questões objetivas valendo 10 pontos Gerada em 27112023 às 20h46 Instruções para a realização da prova 1 Leia as questões com atenção 2 Confira seu nome e RA e verifique se o caderno de questão e folha de respostas correspondem à sua disciplina 3 Faça as marcações primeiro no caderno de questões e depois repasse para a folha de respostas 4 Serão consideradas somente as marcações feitas na folha de respostas 5 Não se esqueça de assinar a folha de respostas 6 Utilize caneta preta para preencher a folha de respostas 7 Preencha todo o espaço da bolha referente à alternativa escolhida a caneta conforme instruções não rasure não preencha X não ultrapasse os limites para preenchimento 8 Preste atenção para não deixar nenhuma questão sem assinalar 9 Só assinale uma alternativa por questão 10 Não se esqueça de responder às questões discursivas quando houver e de entregar a folha de respostas para o tutor do polo presencial devidamente assinada 11 Não é permitido consulta a nenhum material durante a prova exceto quando indicado o uso do material de apoio 12 Lembrese de confirmar sua presença através da assinatura digital login e senha Boa prova Questões de múltipla escolha Disciplina 785960 HIDRÁULICA E HIDROLOGIA APLICADAS Questão 1 O valor do Raio hidráulico de um conduto livre que representa a proporção entre o volume de água que pode passar por sua seção transversal e a parcela desse volume que sofrerá atrito direto da sua superfície é obtido dividindose o valor da área da sua seção transversal pelo valor do perímetro em que haverá contato direto da água com o conduto Sendo assim o valor do Raio hidráulico de um tubo de concreto de seção circular com 500 mm de diâmetro será A Rh 050 m B Rh 040 m C Rh 025 m D Rh 020 m E Rh 0125 m Questão 2 A figura a seguir representa um experimento com um escoamento permanente em um canal com seção transversal retangular passando por uma comporta com saída de fundo Esse canal tem largura de 20 cm e para uma vazão de 15 ls os valores das alturas das lâminas dágua a montante e a jusante da comporta eram hm 24 cm e hj 8 cm O valor do Número de Froude de um escoamento turbulento que indica se o seu regime é fluvial ou torrencial considerando g 98 ms² pode ser obtido pela expressão Fr v g y Com base nessas informações e na equação da continuidade Q v x A avalie as afirmativas a seguir I Os valores da velocidade média desse escoamento a montante e a jusante da comporta eram cerca de 031 ms e 094 ms II O regime de escoamento a montante da comporta era fluvial pois o seu Número de Froude era Fr 020 III O regime de escoamento a jusante da comporta também era fluvial pois o seu Número de Froude era Fr 094 É correto o que se afirma A em I II e III B apenas em I e II C apenas em I e III D apenas em II e III E apenas em II Questão 3 Para registrar a variação da vazão de um córrego em decorrência de uma precipitação intensa que ocorreu em certa tarde foram realizadas diversas medições de profundidade e de velocidade média do escoamento em horários regulares em uma seção transversal retangular com 250 m de largura Os valores registrados são apresentados a seguir Horário 1300 1330 1400 1430 1500 1530 1600 1630 1700 1730 Profundidade m 061 064 072 095 092 074 068 064 062 061 Velocidade ms 054 056 059 063 062 061 059 056 055 054 Lembrando que de acordo com a equação da continuidade o valor da vazão Q do escoamento em uma seção qualquer de um conduto livre é igual ao produto do valor da velocidade média v do escoamento na seção pelo valor da área A dessa seção ocupada pela água avalie as afirmativas a seguir I O valor da vazão desse córrego às 1300 horas e às 1730 horas provavelmente antes da chuva e depois da passagem dos seus efeitos era cerca de 082 m3s II O valor máximo que a vazão do córrego atingiu em decorrência da chuva pode ter sido um pouco superior a 15 m3s III O valor da máxima variação de vazão causada por essa chuva foi cerca de 07 m3s É correto o que se afirma A em I II e III B apenas em I e II C apenas em I e III D apenas em II e III E apenas em III Questão 4 Uma vazão de 12 m³s está escoando por um canal artificial de seção retangular com 60 cm de largura formando uma lâmina dágua com 48 cm de altura Nessa condição determine o valor do Número de Froude Fr e o regime de escoamento lembrando que o regime crítico é caracterizado por Fr v g y 10 sendo g 98 ms² A Fr 10 regime crítico B Fr 198 regime torrencial C Fr 076 regime fluvial ou subcrítico D Fr 417 regime torrencial E Fr 048 regime fluvial ou sub critico Questão 5 Um canal com seção transversal retangular como o representado na figura a seguir foi utilizado para verificar a variação da velocidade média de escoamentos com vazão constante em função da variação da declividade do conduto Esse canal tem 20 cm de largura e a distância que o flutuador deve percorrer para a medida de tempo do seu deslocamento no eixo da superfície do escoamento é de 200 m Considerando que o valor da velocidade média na seção transversal do escoamento corresponde a aproximadamente 85 do valor da velocidade do flutuador e que a rugosidade do canal não se altera os valores de velocidade média obtidos para diferentes declividades devem ser praticament iguais aos valores obtidos com o emprego da Fórmula de ManningStrickler expressa por v Rh23 Sf12 n Com base nessas informações e nos seus conhecimentos sobretudo em relação à equação da continuidade Q v x A avalie as afirmativas a seguir I Para a declividade de 0005 do canal o tempo de deslocamento do flutuador entre as duas marcas foi de 7 segundos indicando que o valor da velocidade média do escoamento era cerca de 0243 ms II O valor da altura da lâmina dágua era de 13 cm indicando que o valor do Raio hidráulico para essa declividade era 00565 III Mantendose a mesma vazão e aumentandose a declividade do canal para 0008 o valor da altura da lâmina dágua aumentará É correto o que se afirma A em I II e III B apenas em I e II C apenas em I e III D apenas em II e III E apenas em II Questão 6 Uma das propostas para canalizar o trecho urbano de certo córrego é usar tubos de concreto com diâmetro de 200 m que serão aterrados para a construção de uma avenida O levantamento de campo desse trecho indica que a sua declividade será de 00081 O valor do coeficiente de rugosidade de Manning para os tubos de concreto é 0016 O valor da capacidade hidráulica dessa tubulação pode ser estimado com a Fórmula de ManningStrickler expressa por CH Qmdx A x Rh23 x Sf12 n Considerando que a vazão máxima prevista para o trecho para um período de recorrência de 150 anos é cerca de 23 m³s avalie as asserções a seguir e a relação de causalidade entre elas I Essa solução é boa do ponto de vista de prevenção de enchentes Porque II A capacidade hidráulica da tubulação proposta é maior do que o valor da máxima vazão prevista para o período de recorrência adotado Assinale a alternativa correta A As duas asserções são corretas e a segunda asserção justifica a primeira B As duas asserções são corretas mas a segunda asserção não justifica a primeira C As duas asserções são incorretas D Apenas a primeira asserção é correta E Apenas a segunda asserção é correta Questão 7 A vazão média de um chuveiro ou ducha com misturador é estimada em 020 litros por segundo Com base nesse dado é possível afirmar que o volume de água utilizado em um banho de 5 minutos é cerca de A 100 l B 80 l C 60 l D 40 l E 36 l Questão 8 A previsão de valores máximos de volumes de precipitação VP para uma área de contribuição de uma bacia hidrográfica pode ser realizada com base no tratamento estatístico de registros históricos das alturas pluviométricas que ocorreram na região A tabela a seguir apresenta tais dados para diversas regiões para alguns Períodos de Recorrência e chuvas com diferentes Durações Adaptada de AZEVEDO NETTO et al 2008 p 542 Com base nos dados dessa tabela considerando um Período de Recorrência de 50 anos é possível prever que o valor máximo do volume precipitado sobre uma área de contribuição de 234 km² situada na região de Porto Alegre para uma chuva com duração de meia hora será cerca de A 2691000 m³ B 2340000 m³ C 1497600 m³ D 982800 m³ E 234000 m³ Questão 9 Visando a determinar experimentalmente o valor do coeficiente de rugosidade de Manning n de um material novo foi construído o canal com seção transversal retangular representado na figura a seguir Utilizando a mesma vazão para diferentes declividades foram medidos o tempo de deslocamento de um flutuador posicionado no eixo da superfície do escoamento e a altura da respectiva lâmina dágua Considerando que a velocidade média do escoamento corresponde a aproximadamente 85 do valor da velocidade do flutuador com os valores da declividade do canal e da largura e da altura da lâmina dágua para calcular o respectivo valor do Raio hidráulico o valor do referido coeficiente pode ser determinado com o emprego da Fórmula de ManningStrickler expressa por v Rh23 x Sf12 n Em um dos ensaios com declividade de 00001 o flutuador levou 15 segundos para percorrer os 300 m de distância entre a primeira e a segunda marca e a altura da lâmina dágua ficou em 17 cm Sabendo que esse canal tem 20 cm de largura o valor do coeficiente de rugosidade de Manning desse material deve ser cerca de A n 00093 B n 00189 C n 00211 D n 00042 E n 00328 Questão 10 De acordo com a Equação da Continuidade o valor da área da seção transversal de um conduto livre ocupada por um escoamento permanente é inversamente proporcional ao valor da velocidade média do fluxo nessa seção e o produto desses valores é igual ao valor da vazão na seção Supondo que um escoamento com vazão de 246 m³s em um canal de seção transversal retangular com largura L 150 m forme uma lâmina dágua de 78 cm de altura o valor da velocidade média do fluxo será cerca de A 29 ms B 05 ms C 476 ms D 21 ms E 14 ms 1 D 050 m A π x D22 π x 05022 0196 m² Pm π x D π x 050 1571 m Rh A Pm 0196 1571 0125 m Alternativa E 2 b 020 m Q 0015 m32 hm 024 m hj 008 m I Vmon Q A 0015 020 x 024 031 ms Verdadeiro Vjus Q A 0015 020 x 008 094 ms II Frmon V sqrtg x hm 031 sqrt981 x 024 020 Verdadeiro III Frjus V sqrtg x hj 094 sqrt981 x 008 106 Falso Alternativa B Apenas I e II 31 b 250m I Q VA 054 25 061 082 m³s Verdadeira II Qmáx as 1430 Q VA 065 25 095 154 m³s Verdadeira III ΔQ Qmáx Qmín 154 082 072 m³s Verdadeira Alternativa A I II e III 41 Q 12 m³s b 060 h 048 V QA 1206048 417 ms Fr Vgy 41798048 192 Regime torrencial Alternativa B S1 b 020m ΔS 20m Vmédia 085Vflut I I 0005 mm t 7D VFlut ΔSt 207 0286 ms Vmédia 0850286 0243 ms Verdadeira II h 013 m A 020 x 013 0026 m² Pm 020 2 x 013 046 m Rh APm 0026046 00565 m Verdadeira III Falsa Com o aumento da declividade haverá no aumento da velocidade como a vazão é a mesma a altura diminuirá Alternativa B Apenas I e II 6 D 20 m I 00081 mm n 016 Qmáx chuva 23 m³s A πD2² π22² π m² Pm πD 2 π m Rh APm π2π 050 m Qtubo A x Rh23 x I12 n π 050 00081 0016 1113 m³s I Falsa II Falsa Alternativa C As duas asserções são incorretas 7 Q 020 Ls Vol Q x t 020 x 5 x 60 60 L Alternativa C 8 P 64 mm A 234 km² Vol 234 10⁶ x 64 10³ 1497600 m³ Alternativa C 9 V média 085 V Flutuador I 00001 mm t 15 s ΔS 30 m b 020 m h 017 m V Flutuador ΔS Δt 30 15 020 ms V médio 085 020 017 ms VA b x h 020 x 017 0034 m² Pm b 2 x h 020 2 x 017 054 m Rh A Pm 0034 054 0063 m V Rh23 I12 n 017 0063 0000123 n n 00093 Alternativa A 10 Q 246 m³s L 150 m h 078 m V Q A 246 15 x 078 21 ms Alternativa D