Questão de Engenharia Civil — Hidráulica na Engenharia Civil — FGV 2022

Dimensionamento de galeria pluvial

Gabarito: letra D (50 cm). O volume de água precipitado é de 120 m³, que deve ser escoado em 20 minutos, resultando em uma vazão de 0,1 m³/s. Com velocidade máxima de 0,4 m/s, a área necessária é 0,25 m², correspondendo a um lado de 0,5 m (50 cm).

A questão exige que se calcule a dimensão mínima de uma galeria de seção quadrada para escoar a água de uma chuva. Vamos passo a passo:

1. Volume de chuva:

   • Intensidade: 4 mm/h = 0,004 m/h.

   • Duração: 15 min = 0,25 h.

   • Altura precipitada: 0,004 m/h × 0,25 h = 0,001 m (1 mm).

   • Área: 120.000 m².

   • Volume: $V = 120.000 \times 0,001 = 120\,m^3$.

1. Vazão necessária:

   • Tempo máximo para escoamento: 20 min = 1200 s.

   • Vazão: $Q = \frac{V}{t} = \frac{120}{1200} = 0,1\,m^3/s$.

1. Área da seção da galeria:

   • Velocidade de escoamento: $v = 0,4\,m/s$.

   • Equação da continuidade: $Q = A \times v$ → $A = \frac{Q}{v} = \frac{0,1}{0,4} = 0,25\,m^2$.

1. Dimensão do lado:

   • Seção quadrada: $A = L^2$ → $L = \sqrt{0,25} = 0,5\,m = 50\,cm$.

Portanto, a galeria deve ter lado mínimo de 50 cm para evitar alagamentos.

Alternativas analisadas

Alternativa A — ❌ Incorreta (10 cm)

Área equivalente a 0,01 m², muito inferior à necessária (0,25 m²). Não atenderia à vazão.

Alternativa B — ❌ Incorreta (20 cm)

Área de 0,04 m², ainda insuficiente.

Alternativa C — ❌ Incorreta (30 cm)

Área de 0,09 m², insuficiente para escoar 0,1 m³/s a 0,4 m/s.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO (50 cm)

Como calculado, lado de 50 cm fornece área exata de 0,25 m².

Alternativa E — ❌ Incorreta (80 cm)

Área de 0,64 m², mais que o dobro do necessário. Embora funcione, não é a dimensão mínima.

Gabarito: letra D.