Uma canaleta retangular de 0,5 m de largura e 0,25 m de prof...

Alternativa Correta: D - 25,0 L/s

Esta questão aborda o tema de escoamento uniforme em canais retangulares, que é uma parte fundamental do estudo de recursos hídricos. Este conhecimento é essencial para o planejamento e gerenciamento de sistemas de drenagem e abastecimento de água.

Para resolver a questão, utilizaremos a fórmula de Manning, que é amplamente utilizada para calcular a vazão em canais:

Q = (1/n) × A × R^2/3 × S^1/2

Onde:

• Q é a vazão (m³/s).
• n é o coeficiente de rugosidade de Manning.
• A é a área da seção transversal do fluxo (m²).
• R é o raio hidráulico (m), que é a razão entre a área molhada e o perímetro molhado.
• S é a declividade da linha de energia (m/m).

Vamos calcular cada um dos componentes:

Área (A): largura × profundidade = 0,5 m × 0,25 m = 0,125 m²

Perímetro molhado (P): 0,5 m + 2 × 0,25 m = 1,0 m

Raio hidráulico (R): A / P = 0,125 m² / 1,0 m = 0,125 m

Substituindo os valores na fórmula de Manning:

Q = (1/0,025) × 0,125 × (0,125)^2/3 × (0,0004)^1/2

Após calcular, encontramos que Q = 0,025 m³/s, que equivale a 25 L/s.

Análise das alternativas incorretas:

• A - 20,0 L/s: Um valor abaixo do calculado, indicando uma possível subestimação ao calcular a vazão ou erro na aplicação da fórmula.
• B - 15,0 L/s: Este valor também está subestimado, talvez por erro no raio hidráulico ou na área da seção transversal.
• C - 30,0 L/s: Este valor está superestimado, possivelmente devido a um erro na interpretação do coeficiente de rugosidade ou inclinação.

Compreender como aplicar a fórmula de Manning é crucial para determinar corretamente a vazão em canais, o que tem aplicações práticas em projetos de engenharia e gestão de águas.

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