Em um canal de seção trapezoidal, como o apresentado na figu...

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Q2069189 Engenharia Civil
Em um canal de seção trapezoidal, como o apresentado na figura a seguir, a forma mais econômica é aquela que induz a maior velocidade de escoamento e possui o menor perímetro.
42.png (318×170)  (Unidades em metros) 
[ Dados √2 ≅ 1,41; √3 ≅ 1,73; √10 ≅ 3,16 ]
Sabendo que a seção apresentada é a mais econômica para um projeto, a largura L desse canal é de, aproximadamente,
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Os canais consistem em condutos, com seção aberta, em que o escoamento (em geral da água) ocorre à pressão atmosférica. A vazão do canal dada pela Fórmula de Manning está exposta abaixo:



Em que Q é a vazão, A é a área da seção transversal do escoamento, RH é o raio hidráulico do escoamento, i é a declividade do canal e n o coeficiente de rugosidade.



O raio hidráulico é, por definição, o quociente entre a área da seção transversal molhada (MicrômetroM) e o perímetro molhado (PM), isto é, o perímetro do conduto em contato direto com a água. Matematicamente, podemos escrever que:


 


De acordo com o "Manual de Hidráulica" de Azevedo Netto et al. (1998), a seção trapezoidal mais econômica é a com formato de um semi-hexágono regular. Visto

isso, dado que os ângulos internos de um hexágono regular é 120°, a Figura 1 expõe o ângulo entre a vertical e a lateral inclinada no canal do problema.


Figura 1: Ângulo entre a vertical e a inclinada lateral do canal.



Visto isso, pode-se calcular a largura L:





Portanto, a largura L do canal é, aproximadamente, 12,6 m. Logo, a alternativa E está correta. 



Gabarito do professor: letra E



AZEVEDO NETTO; FERNANDEZ M. F.; ARAUJO, R.; ITO, A. E. Manual de Hidráulica. São Paulo, Edigar Blucher, 1998 8ª ed. 669p.

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Comentários

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Segundo a FGV:

Prezados candidatos,

A seção mais econômica é a do semi-hexágono regular (Manual de Hidráulica Azevedo Netto, 8ª ed., Ed. Edgard Blucher). Assim, a largura L deve ser de: 8 m + 8 m * tg(30) = 12,6 m (aproximadamente).

O gabarito deve ser alterado, portanto, para 12,6 m.

Pesada

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