(1,00 ponto) Assinale a alternativa correta. Justifique sua resposta.
a) Em canais com declividade forte, a declividade do canal é inferior à declividade crítica. Assim, a profundidade normal é maior que a profundidade crítica.
b) Em canais com declividade fraca, ocorre a coincidência das profundidades normal e crítica.
c) Em canais com declividade nula, a profundidade normal não pode ser definida, visto que o canal não pode funcionar em escoamento uniforme, pois a profundidade tende para infinito.
d) Em canais com declividade fraca, a declividade do canal é igual à declividade crítica. Assim, a profundidade normal é menor que a profundidade crítica.

Passo 1

O enunciado pede para identificar, entre as alternativas dadas, qual descreve corretamente a relação entre a declividade do canal S_0, a declividade crítica S_c, a profundidade normal y_n e a profundidade crítica y_c em escoamento aberto uniforme. O conteúdo é “escoamento uniforme em canal aberto” e precisamos lembrar como S_0 se compara a S_c para determinar se o escoamento é subcrítico, crítico ou supercrítico e como isso afeta y_n em relação a y_c.

Passo 2

Em escoamento uniforme temos
S_0 = S_f
e a declividade crítica S_c é a que faz y_n = y_c. As relações clássicas são:
— Se S_0 > S_c \Rightarrow escoamento supercrítico \Rightarrow y_n < y_c.
— Se S_0 < S_c \Rightarrow escoamento subcrítico \Rightarrow y_n > y_c.
— Se S_0 = S_c \Rightarrow escoamento crítico uniforme \Rightarrow y_n = y_c.

Passo 3

Vamos verificar as alternativas (a), (b) e (d):
(a) Diz que em declividade forte ( S_0>S_c) teria y_n>y_c. Isso contraria o fato de que em supercrítico y_n<y_c. Logo é falsa.
(b) Afirma que em declividade fraca ( S_0<S_c) coincide y_n e y_c. Mas a coincidência só ocorre quando S_0=S_c. Logo (b) é falsa.
(d) Também mistura: “em declividade fraca \,S_0=S_c” e conclui y_n<y_c. Está errada na hipótese e na conclusão.

Passo 4

A alternativa (c) diz que para S_0=0 não se define y_n porque o canal não funciona em escoamento uniforme, já que a profundidade tenderia a infinito. De fato, na equação de Manning ou de Chezy, para S_0=0 só é possível ter Q=0 ou y_n\to\infty. Não há escoamento uniforme com profundidade finita. Portanto (c) está correta.

Resposta

(c)

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