Questões de Engenharia Civil - Hidráulica na Engenharia Civil para Concurso

A figura a seguir mostra uma tubulação horizontal, rigidamente fixada em todo seu comprimento, que possui uma contração de um diâmetro de 0,4 m para um diâmetro de 0,1 m. Nas laterais da tubulação foram colocados pistões e o espaço entre eles foi preenchido com água. 

                  

Desprezando o atrito, o valor da força F1 a ser aplicada ao pistão da tubulação mais larga, com o objetivo de equilibrar uma força F2 de 80 N aplicada ao pistão mais estreito, é de  

Em uma tubulação de diâmetro D = 400 mm, a água escoa em regime permanente por uma extensão L de 500 m, ligando um ponto M, com cota topográfica de 85 m, no qual a pressão interna no líquido é de 294 kN/m², a um ponto N, com cota topográfica de 70 m, no qual a pressão interna no líquido é de 343 kN/m².

Dados: gravidade=9,8 m/s²;

Bernoulli: ; onde: H_i é a carga hidráulica no ponto i, P_i é a pressão no ponto i, z_i é a cota topográfica do ponto i e V_i é a velocidade do fluido no ponto i;

Equação Universal:

Sabendo que o peso específico da água é de 9,8 kN/m³ e que a vazão é de 0,13823 m³/s, assinale a opção que indica o fator de atrito da tubulação.

Observe o canal triangular com declividade S_o = 0,004 m/m e com coeficiente de rugosidade n = 0,012, que escoa uma vazão Q = 2 m³/s. 
               
Inicialmente é estabelecido um movimento uniforme com altura de lâmina de água H = 0,90 m. Posteriormente, é colocada no canal uma comporta que define, à sua montante, uma altura de água superior a H e, à sua jusante, um escoamento bem raso, com altura inferior a H.
Dados: 
Equação de Manning: , onde: A é a área molhada, R_h é o raio hidráulico e So é a declividade.
Equação de Froude:  , onde: V é a velocidade, g = 9,81 é a gravidade e y é a profundidade hidráulica.
Os regimes de escoamento antes da colocação da comporta e imediatamente à jusante da comporta, após a colocação desta, são, respectivamente, 

Extravasamento por canal lateral sem declividade e rampa extravasora é um tipo de solução para o dimensionamento do sistema extravasor de uma barragem de terra.

Sabendo que:

H₁ é o desnível geométrico entre o fundo do canal extravasor e a extremidade final da rampa extravasora;

H₂ é a altura da água no canal extravasor;

V₀ é a velocidade de escoamento no canal extravasor;

H₃ é a altura da água no final da rampa extravasora; e

G é a aceleração da gravidade,

a velocidade teórica no pé da rampa extravasora, de forma simplificada, é dada por

Para dimensionar os dispositivos hidráulicos que compõem o sistema de drenagem, como bocas de lobo, deve-se determinar a vazão de projeto. A vazão de projeto é função, dentre outros fatores, da intensidade da precipitação (I).

A partir do estudo da intensidade da precipitação, estabelecem-se as equações Idf (intensidade, duração e frequência). Neste contexto, a variação da intensidade com a duração da precipitação (d), para um tempo de retorno constante, será do tipo: