canal de concreto, com bom acabamento (k = 80). a ... · tutorial sobre com achar a altura uniforme...
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Olá pessoal, tudo bem por aí? Acredito que estejam todos bem. Hoje venho trazer esse mini
tutorial sobre com achar a altura uniforme na calculadora normal usando ANS e com o solver da
calculadora gráfica.
Para quem não tem conhecimento do método ANS, basta acessar a postagem sobre método de
newton na calculadora e o método de tentativas na calculadora.
Tenho aqui um exemplo:
Um projeto de irrigação requer 1.500 litros/s de água, que deverá ser conduzida por um
canal de concreto, com bom acabamento (K = 80). A declividade do canal deverá ser de 1
% e sua seção trapezoidal com talude de 1 : 0,5 ( V : H ). Qual deve ser a altura útil do
canal, se sua base for de 60 cm.
Dados:
Q= 1500 l/s = 1.5 m^3/s
Canal de concreto K=80 => n=1/K = 0.0125
i = 1% = 0.01
Seção trapezoidal
𝐴 = (𝑏 + 𝑚𝑦)𝑦
𝑃 = 𝑏 + 2𝑦√1 +𝑚2
Talude 1:0.5 (V:H) => m = H = 0.5
y = h = ?
b = 60 cm = 0.6m
Usando a formula de Gaultier- Manning
𝐴 = (𝑛𝑄
√𝑖)0.6
∗ 𝑃0.4
(𝑏 + 𝑚𝑦)𝑦 = (𝑛𝑄
√𝑖)0.6
∗ (𝑏 + 2𝑦√1 +𝑚2)0.4
𝑦 =
(𝑛𝑄
√𝑖)0.6
∗ (𝑏 + 2𝑦√1 +𝑚2)0.4
𝑏 + 𝑚𝑦
Substituindo os dados, ficará:
𝑦 =
0.37 (0.6 + 2𝑦√54)
0.4
0.6 + 0.5𝑦
Na calculadora pegamos a função e substituímos por ANS
0.37 (0.6 + 2𝐴𝑁𝑆√54)
0.4
0.6 + 0.5𝐴𝑁𝑆
OU
((0.37(0.6 + 2𝐴𝑁𝑆√5: 4)0.4): (0.6 + 0.5𝐴𝑁𝑆))
Grave um valor qualquer. Para fazer isso basta digitar o valor e clicar ‘=’. Pronto, já
gravou. Eu farei com o número 1.
Escreva a equação na calculadora, clica ‘=’ até que o valor do resultado pare de variar.
y = 0.5389493219
Usando a calculadora gráfica Casio fx-9860G SD
Para a mesma equação:
𝑦 =
0.37 (0.6 + 2𝑦√54)
0.4
0.6 + 0.5𝑦
Vai na calculadora gráfica
Ao escrever a equação, iguale-o à zero e no lugar de ‘y’ e coloque ‘x’
𝑦 =
0.37 (0.6 + 2𝑦√54)
0.4
0.6 + 0.5𝑦
𝑥 −
0.37 (0.6 + 2𝑥√54)
0.4
0.6 + 0.5𝑥= 0
OU
𝑥 − ((0.37(0.6 + 2𝑥√5: 4)0.4): (0.6 + 0.5𝑥)) = 0
Agora coloque na Calculadora e clique igual.
Iras notar que o primeiro zero da função será 0 mesmo. Clique igual de novo.
Então ficara assim:
X = y = 0.5389463219
Usando o Gráfico
Eu considero esse o melhor pois consigo analisar praticamente todos os valores do gráfico e
selecionar o que me interessa como valor da altura.
Vou mostrar usando 2 programas. Um que é a calculadora gráfica mesmo e o outro será com o
Plot do SpeqMath que está disponível aqui no blog em Download
Gráfica
Vai em Menu => Graph
Primeiro iguale a zero a função e substitua ‘y’ por ‘x’
𝑥 −
0.37 (0.6 + 2𝑥√54)
0.4
0.6 + 0.5𝑥= 0
OU
𝑥 − ((0.37(0.6 + 2𝑥√5: 4)0.4): (0.6 + 0.5𝑥)) = 0
Escreva a equação sem dessa vez colocar o “=0” e clica EXE para confirmar a equação, daí clica F6 para
desenhar.
Agora os que nos interessa são os valores positivos
Então para saber o valor clique F5
Ele por si vai identificar os locais que o gráfico corta o eixo do X, que é o que nos interessa ou seja os
valores que farão a nossa função anular.
Como nos interessa o valor positivo do X, clicamos a seta para o I quadrante onde se encontram os
valores positivos.
X= y =0.5389493219
Usando o SpeqMath
Abra o SpeqMath e escreva Plot( ) e dentro dela a função.
Clique Enter para gerar o gráfico
Agora vai em função
Clique no gráfico, próximo ou no ponto mesmo, por onde verificas a intersecção entre o gráfico e o eixo
do X.
X = y = 0.538949322
Como conclusão a altura que procuramos é y = 0.54 com 2 casas fixas.
Okay pessoal, a ideia foi essa. Como estamos é tempo de preparação para os testes, o que aconselho é o
uso dos 3 primeiros métodos. Pois não será possível o uso do computador ou celular na sala de aulas.
Somente calculadoras. Então domine os métodos e ganhe mais tempo na hora de resolver qualquer
equação.
Até a próxima dica.