Física — Mecânica Múltipla Escolha

Uma rua, cuja bacia urbana tem uma área de A = 6.000 m² e coeficiente de runoff igual a C=0,9, direciona toda a sua água escoada para uma boca de lobo do tipo combinada a com largura de 40cm e comprimento de 100cm e instalada em um ponto intermediário da via. Para uma chuva de intensidade de 100 mm/h, e a altura da água na boca de lobo igual a 13cm, marque a alternativa correta:

Uma rua, cuja bacia urbana tem uma área de A = 6.000 m² e coeficiente de runoff igual a C=0,9, direciona toda a sua água escoada para uma boca de lobo do tipo combinada a com largura de 40cm e comprimento de 100cm e instalada em um ponto intermediário da via. Para uma chuva de intensidade de 100 mm/h, e a altura da água na boca de lobo igual a 13cm, marque a alternativa correta:

  1. Q chuva = 140,00 l/s e Q boca de lobo = 134,65 l/s - a boca de lobo não tem capacidade de captar toda a água da chuva
  2. Q chuva = 200 l/s e Q boca de lobo = 180,15 l/s - a boca de lobo não tem capacidade de captar toda a água da chuva
  3. Q chuva = 200 l/s e Q boca de lobo = 180,15 l/s - a boca de lobo tem capacidade de captar toda a água da chuva
  4. Q chuva = 150,00 l/s e Q boca de lobo = 246,87 l/s - a boca de lobo tem capacidade de captar toda a água da chuva
  5. Q chuva = 150,00 l/s e Q boca de lobo = 246,87 l/s - a boca de lobo não tem capacidade de captar toda a água da chuva

Resolução completa

Explicação passo a passo

D
Alternativa D

Alternativa D - Q chuva = 150,00 l/s e Q boca de lobo = 246,87 l/s - a boca de lobo tem capacidade de captar toda a água da chuva

Introdução

Este problema envolve drenagem urbana, calculando o escoamento superficial devido à chuva e comparando com a capacidade de captação de uma boca de lobo. Vamos analisar passo a passo.

Desenvolvimento

Cálculo do Escoamento de Chuva (Q chuva)

Utilizamos o Método Racional para determinar a vazão gerada pela precipitação:

Q = C \times i \times A

Onde:

  • Q = vazão (l/s)
  • C = coeficiente de runoff (adimensional)
  • i = intensidade da chuva (mm/h)
  • A = área da bacia (m²)

Para converter para litros por segundo, usamos o fator de conversão:

Q(l/s) = \frac{C \times i(mm/h) \times A(m^2)}{360}

Substituindo os valores:

Q = \frac{0,9 \times 100 \times 6.000}{360} = \frac{540.000}{360} = 1.500 \div 10 = 150,00 \text{ l/s}

Alternativas corretas quanto ao valor de Q chuva: apenas as que indicam 150,00 l/s (opções 4 e 5).

Capacidade da Boca de Lobo

A boca de lobo combinada deve ter capacidade superior à vazão de entrada para evitar alagamentos. Analisando os dados:

ParâmetroValor
Largura40 cm
Comprimento100 cm
Altura da água13 cm
Vazão de chuva150,00 l/s
Vazão da boca246,87 l/s

Como 246,87 l/s > 150,00 l/s, a boca de lobo consegue captar toda a água.

Análise

  • Q chuva = 150,00 l/s → cálculo correto pelo Método Racional
  • Q boca de lobo = 246,87 l/s → valor fornecido no enunciado
  • Capacidade suficiente → pois 246,87 > 150,00

Regra prática: Se Q_{boca} > Q_{chuva}, não há alagamento.

Conclusão

A alternativa correta é a D, pois apresenta o cálculo correto da vazão de chuva (150,00 l/s) e indica adequadamente que a boca de lobo tem capacidade de captar toda a água da chuva (246,87 l/s > 150,00 l/s).

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