Questão nº 68

Questão de Engenharia Civil · FGV MP-SC 2022 (nº 68)

FGV2022Analista em Engenharia CivilEngenharia Civil
Gabarito: Dver comentário ↓

O rio 1 corre para o sul através de florestas com uma vazão de 10 m³/s, carreando sedimentos (silte) com uma concentração de 250 mg/L. O rio 2 flui para o noroeste, através de uma área desmatada para uma agricultura que faliu após o solo tornar-se improdutivo, com uma vazão de 15 m³/s, carreando sedimentos (silte) com uma concentração de 1.500 mg/L.
Na cidade X, os rios se unem para formar o poderoso rio 3.

Figura da questão de Engenharia Civil

Considerando válida a hipótese de mistura completa instantânea, a concentração de sedimentos no rio 3 após a cidade X é de:

Resposta comentada

Gabarito Alternativa D

Quando diferentes fluxos de água se encontram e misturam, a concentração final de sedimentos no fluxo combinado não é uma simples média aritmética das concentrações iniciais. Em vez disso, ela é uma média ponderada pela vazão (o volume de água que passa por segundo) de cada fluxo, garantindo a conservação da massa de sedimentos.

  • (A) Incorreta: Esta alternativa não resulta de um cálculo de média ponderada correto.
  • (B) Incorreta: Esta alternativa não resulta de um cálculo de média ponderada correto.
  • (C) Incorreta: Esta é uma alternativa distratora. O erro comum é calcular a média aritmética simples das concentrações ((250+1500)/2=875 mg/L(250 + 1500) / 2 = 875 \text{ mg/L}), que é um valor próximo a esta alternativa. No entanto, essa abordagem ignora que os rios têm vazões diferentes, o que é crucial para determinar a concentração final.
  • (D) Correta: A concentração de sedimentos no rio 3 é calculada pela fórmula da média ponderada: C3=(C1×Q1)+(C2×Q2)Q1+Q2C_3 = \frac{(C_1 \times Q_1) + (C_2 \times Q_2)}{Q_1 + Q_2}.
    • C1=250 mg/LC_1 = 250 \text{ mg/L}, Q1=10 m³/sQ_1 = 10 \text{ m³/s}
    • C2=1500 mg/LC_2 = 1500 \text{ mg/L}, Q2=15 m³/sQ_2 = 15 \text{ m³/s}
    • C3=(250 mg/L×10 m³/s)+(1500 mg/L×15 m³/s)10 m³/s+15 m³/sC_3 = \frac{(250 \text{ mg/L} \times 10 \text{ m³/s}) + (1500 \text{ mg/L} \times 15 \text{ m³/s})}{10 \text{ m³/s} + 15 \text{ m³/s}}
    • C3=2500+2250025=2500025=1000 mg/LC_3 = \frac{2500 + 22500}{25} = \frac{25000}{25} = 1000 \text{ mg/L}.
  • (E) Incorreta: Esta alternativa não resulta de um cálculo de média ponderada correto.

Fonte: FGV MP-SC 2022 Analista em Engenharia Civil (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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