Eng. civil

Segunda prova do curso de engenharia civil
1a Questão: Por um canal retangular de largura (b) igual a 50 cm escoa água. Na saída do canal forma-se uma lamina d’água de altura (h) igual a 60 cm, que alimenta um reservatório que encontra-se a nível constante e apresenta uma seção transversal horizontal igual a 43 m2. Na seção de saída do canal, seção “f”, a velocidade de uma partícula fluida em relação ao eixo “y” é dada por: v = 6 y − 3y 2 → “y” em metros e “v” em metro por segundo, onde “y” é um eixo com origem no fundo do canal e ortogonal ao mesmo. Sabendo-se que a viscosidade da água é igual a 0,0001

kgf × s m2 , pergunta-se:

a. qual o gradiente de velocidades entre duas partículas da seção de saída do canal a 40 cm do fundo? (Valor 0,5)
b. na seção de saída do canal , para qual valor de “y” ocorre a máxima tensão de cisalhamento e qual é a sua intensidade em

kgf m2 ? (Valor – 1,0)

c. qual a velocidade média na seção de saída do canal? (Valor – 1,0)
d. com as possíveis saídas do reservatório bloqueadas o nível d´água começa a subir, nesta nova situação qual o tempo em minutos para que o escoamento do canal faça o nível do reservatório subir 51 cm? (Valor – 0,5) y “f”

h b 1

2a Questão: Considerando os dados do exercício anterior, pede-se a sua classificação em relação ao número de Reynolds. Dado: ρ água = 100

utm m3 (Valor – 1,0)

3a Questão: O engenheiro de manutenção constatou um vazamento em um trecho de uma dada instalação esquematizada a seguir. Sabendo-se que o escoamento na seção (1) é laminar e que em (2) e (3) é turbulento, pede-se:
a. as velocidades médias nas seções (1), (2) e (3); (Valor – 0,50)
b. o número de Reynolds nas seções (1), (2) e (3); (Valor – 0,50)
c. especificar o sentido da vazão na seção (2), justificando; (Valor – 0,5)
d. a vazão do vazamento em l/s. (Valor – 0,5)
Dados:
Escoamento incompressível nas seções (1), (2) e (3), as quais fazem parte de conduto forçado de