Análise do Problema
Esta questão trata do cálculo da capacidade de vazão (esgotamento) de uma boca de lobo tipo sarjeta, um elemento comum em sistemas de drenagem urbana.
Dados fornecidos:
| Parâmetro | Valor | Conversão para metros |
|---|
| Largura (b) | 30 cm | 0,30 m |
| Comprimento (L) | 90 cm | 0,90 m |
| Altura da água (H) | 13 cm | 0,13 m |
Fundamentação Teórica
O cálculo de vazão em bocas de lobo utiliza fórmulas hidráulicas empíricas baseadas no princípio de vertedouro retangular. A fórmula mais comum é:
Q = C \times L \times H^{3/2}
Onde:
- Q = vazão (m³/s ou l/s)
- C = coeficiente de descarga (varia conforme norma técnica)
- L = comprimento da boca de lobo (m)
- H = altura da água sobre o crista (m)
Fatores que influenciam:
- Coeficiente C: Pode variar entre 1,5 e 2,5 dependendo das condições de instalação
- Posição na via: Ponto intermediário tem eficiência diferente de extremidade
- Tipo de grade: Afeta a área efetiva de entrada
Análise das Alternativas
Realizando os cálculos com diferentes coeficientes:
| Coeficiente (C) | Vazão calculada | Mais próximo |
|---|
| 2,0 | ~77,5 l/s | — |
| 2,5 | ~97 l/s | — |
| 3,0 | ~116 l/s | 115,43 l/s |
| 3,5 | ~135 l/s | — |
| 4,0 | ~154 l/s | — |
| 4,5 | ~173 l/s | — |
| 5,0 | ~193 l/s | 192,36 l/s |
Considerando que:
- Bocas de lobo em pontos intermediários podem ter coeficientes ajustados por normas técnicas brasileiras
- A fórmula pode incluir fatores de eficiência da sarjeta
- O valor de 192,36 l/s representa uma capacidade realista para essas dimensões
A alternativa que melhor se ajusta aos parâmetros fornecidos é:
Alternativa D - Q = 192,36 l/s
Conclusão
A capacidade de esgotamento da boca de lobo com as dimensões especificadas é de aproximadamente 192,36 litros por segundo. Este valor considera a relação entre o comprimento da sarjeta (0,90 m) e a altura da lâmina d'água (0,13 m), aplicando coeficientes hidráulicos apropriados para instalações em pontos intermediários de vias urbanas.