Vertedoros_exer

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Q.1) Está sendo projetado o serviço de abastecimento de água para uma cidade do 
interior. A população atual é 3.200 habitantes, a futura é de 5.600 habitantes. O volume 
médio de água por habitante é de 200 l/dia, sendo 25% o aumento de consumo previsto 
para os dias de maior consumo. 
Pensou-se em captar as águas de córrego que passava nas proximidades da cidade e, 
para isso, procurou-se determinar a sua descarga numa época desfavorável do ano, tendo 
sido empregado um vertedor retangular, executado em madeira chanfradae com 0,80m 
de largura (largura média do córrego – 1,35m). A água elevou-se a 0,12m acima do nível da 
soleira do vertedor. Verificar se esse manancial é suficiente; adote um coeficiente de 
segurança igual a 3, pelo fato de ter sido feita uma única medição de vazão. 
Calcula-se o volume de água per capita no dia de maior consumo: 
200 x 1,25 (aumento de 25%) = 250 l/dia 
Sendo o número de habitantes 5600 e com base no resultadoo do cálculo anterior, 
determinar-se o volume total necessário. 
5600 x 250 = 1.400.000 l/dia 
Por sua vez, a vazão em l/s é: 
1.400.000 / 86.400 = 16 l/s 
E a vazão média é: 
Q = 1,838 ( L – 0,2 H) H²/³ 
Q = 1,838 ( 0,8 – 02 x 0,12) 0,12^(3/2) = 0,059 m³/s ou 59 l/s 
Esse córego é suficiente! 
 
Q.2) Sabe-se que em uma fazendo há 10 pessoas, 20 cavalos, 35 vacas e 150 galinhas, os 
consumos de cada um é o seguinte: 
* Pessoas: 200 l/dia; 
* Cavalos: 40 l/dia; 
* Vacas: 40 l/dia; 
* Galinhas: 0,1 l/dia; 
Próximo a fazendo passa um córrego e seu proprietário deseja saber se aquele córrego é 
suficiente para abastecer sua fazenda sem prejudicar o seu fluxo normal. Para o cálculo 
da vazão o proprietário utilizou um vertedor triangular e conseguiu fazer a medição de 
uma carga de 7cm d’água. Para não prejudicar o córrego, o consumo da fazenda tem que 
ser inferior a 10% da produção diária. Determine se esse córrego atende ou não a 
demenada da fazeda. 
Consumo: 
• Pessoas: 200 x 10 = 2000 l/dia; 
• Cavalos: 40 x 20 = 800 l/dia; 
• Vacas: 40 x 35 = 1400 l/dia; 
• Galinhas: 0,1 x 150 = 15 l/dia; 
Q total = 4215 l/dia 
Qtriangular = 1,4 x H^5/2 
Q = 1,4 x 0,07^5/2 = 1,18 x 10^-3 m³/s 
1,18 l/s ou 101.952 l/dia 
4.215 / 101.952 = 4,13% 
O consumo da fazenda irá consumir apenas 4,13% da produção diária do córrego, inferior 
aos 10%, então o córrego atende a demanda da fazenda. 
Q.03) Próximo a uma estrada passa um riacho que todos os anos inunda parte da pista e 
inviabiliza a utilização desta. Para monitarar as águas desse riacho, foi instalado um 
vertedor circular com raio de 75cm e sabendo que a vazão de alerta é de 500 l/s. Sempre 
que for atingida essa vazão é para disparar alertas de não utilização da via. Determine 
qual a carga máxima desse vertedor. 
Qc = 1,518 x D^0,693 x H^1,807 
Qmax = 500 l/s ou 0,5 m³/s 
0,5 m³/s = 1,518 x 1,5^0,693 x H^1,807 
𝐻 = √(0,5/(1,518)𝑥1,5180,6931,807 
H = 0,58m 
Q.04) Um vertedor ou vertedouro é uma estrutura que, tal como um orifício, regula o fluxo 
de água para fora de um barramento ou reservatório. Em relação a esse tema, assinale a 
alternativa INCORRETA. 
A) Em geral, um vertedor consiste em uma superfície horizontal sobre a qual a água pode 
escoar. 
B) Os vertedores são comumente empregados em estruturas de saída para represas e 
bacias de detenção, e, também, em unidades de decantação de estações de tratamento 
de água e de esgoto. 
C) O vertedor consiste em um tubo com a extremidade final aberta, com uma curva de 90 
graus perto da outra extremidade. 
D) Os vertedores são amplamente usados como dispositivos de medição de vazão com 
aplicações a pequenos cursos de água e unidades de tratamento de água e de esgoto. 
Q.05) Determine a vazão, em litros por segundo), do vertedor de parede delgada 
retangular sem contração lateral com uma soleira de 2m e uma carga d’água de 35cm. 
Q = 1,838 x L x H^(3/2) 
Q = 1,838 x 2 x 0,35^(3/2) 
Q = 0,761 m³/s 
Q.06) A petrobras deseja construir um oleoduto que irá escoa óleo diesel e que possui 
uma extensão de 2,5 Km. Sabe-se que a viscosidade do diesel é de 2,5mm²/s e que o 
fluido deverá escoar por regime laminar em em tubo de raio de 10cm. Qual a velocidade 
que o diesel deverá escoar, em mm/s? 
Re = v.D/ Visco 
2000 = v . 200 mm / 2,5 mm²/s 
V = 2000 x 2,5 / 200 
V = 25 mm/s 
 
Q.07) Você foi contratado como estagiário de uma construtora e seu primeiro serviço foi 
auxiliar os serviços das instalações hidráulicas em uma obra. Nos blocos de apartamento 
a caixa D’água se localiza do 14° andar, instalada no piso, e sabe-se que cada pavimento 
possui uma altura de 3,5m. Calcule qual será a perda de carga para o 1° andar e qual a 
perda de carga para o 13°? Considere que a tubulação possui o mesmo diâmetro, 25mm, 
em todo o trecho, velocidade da água de 1,0 m/s e que quando entre nos apartamento irá 
possuir uma extensão de 10m e a sequência das seguintes peças: 
• 07 curvas de 45°; 
• 03 tês de passagem direta; 
• 02 tês de saída lateral; 
• 01 tê de saída de lado; 
• 02 válvula de gaveta aberto; 
• 01 válvula de globo aberto; 
Para o válculo da perda de carga utilizar a seguinte fórmula: 
Perda de Carga (kpa) 
J = 8,69 * 10^6 * Q^1,75 * D^-4,75 
 Q = vazão (L/s); 
D = diâmetro (mm); 
Sabendo que 1 KPa = 1 x 10^3 N/m²; 
1 MCA = metro de coluna d’água = 10 Kpa; 
Resolução: 
Sabe-se que cada pavimento possui uma altura de 3,5m e que quando a tubulação chega 
no pavimento há as seguintes peças (todas com o mesmo diâmetro): 
• 07 curvas de 45° x 02 = 1,4m; 
• 03 tês de passagem direta x 0,5 = 1,5m; 
• 02 tês de saída lateral x 1,7 = 3,4m; 
• 01 tê de saída de lado x 1,7 = 1,7m; 
• 02 válvula de gaveta aberto x 0,2 = 0,4m; 
• 01 válvula de globo aberto x 8,2 = 8,2m; 
Total = 16,6m 
Comprimento total para o 13° andar = 3,5m + 10m + 16,6m = 30,1m 
Comprimento total para o 1° andar = (3,5m x 13) + 10m + 16,6m = 72,1m 
Fórmula da Perda de Carga: 
J = 8,69 * 10^6 * Q^1,75 * D^-4,75 
Q = área x velocidade; 
Área = 3,14 x R² 
Área = 3,14 x (0,025)² m = 4,9 x 10^-4 m²; 
Q = 4,9 x 10^-4 m² x 1,0 m/s = 4,9 x10^-4 m³/s ou 0,49 L/s 
D = 25mm; 
J = 8,69 * 10^6 * Q^1,75 * D^-4,75 
J = 8,69 * 10^6 * 0,49 ^1,75 * 25^-4,75 = 0,57 Kpa ou 0,057 mca/m 
A cada 1 metro deslocado irá perder uma pressão de 0,057 mca, se a tubulação que se 
encontre no 13° andar possui um prolongamento de 30,1m então, terá uma perda de 1,7157 
mca. 
Já a perda para o 1° andar será: 
72,1 m x 0,057 mca/m = 4,11 mca. 
 
Q.08) Considere os dados da questão anterior. Em qual andar a pressão da água será maior, no 
13° andar ou no 1° andar? 
 
Q.09) Considere os dados da questão Q.07. Qual a coluna d’água que estará atuando no 13° 
andar e qual a coluna d’água que estará atuando no 1° andar? Considere que a caixa d’água se 
encontra fixada no piso do 14° andar e que possui uma coluna de água mínima de 1m.