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Como aplicar a Fórmula da Vazão pelo Método Racional em Java - De acordo com o método racional, a vazão máxima a ser considerada - Desafio de Programação Resolvido em Java

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Pergunta/Tarefa:

Neste exercício de Java nós veremos como aplicar a Fórmula da Vazão pelo Método Racional para resolver uma questão de Hidrologia que caiu no concurso para Analista na Área de Engenharia Sanitária do MPE-MS em 2013.

1) De acordo com o método racional, a vazão máxima a ser considerada no projeto de um bueiro para uma chuva de intensidade igual a 2 mm/h, com duração igual ou superior ao tempo de concentração da bacia de contribuição que possui área igual a 18 km2 e coeficiente de escoamento superficial igual a 0,7 será, em m3/s, igual a

A) 5,4.

B) 7,0.

C) 11,5.

D) 14,0.

E) 25,2.

Sua saída deve ser parecida com:

Intensidade da chuva em mm/h: 2
Área da bacia em quilômetros quadrados: 18
Coeficiente de escoamento: 0.7
A vazão máxima é: 7.0
Resposta/Solução:

O primeiro passo para resolver esta questão é relembrando a fórmula da Vazão pelo Método Racional. Apresentado pela primeira vez em 1851 por Mulvaney e usado por Emil Kuichling em 1889, o Método Racional é um método indireto e estabelece uma relação entre a chuva e o escoamento superficial (deflúvio).

Usamos esta fórmula para calcular a vazão de pico de uma determinada bacia, considerando uma seção de estudo.

Eis a fórmula:

\[Q = \frac{C \cdot I \cdot A}{360} \]

Onde:

Q = vazão de pico (m3/s);

C = coeficiente de escoamento superficial que varia de 0 a 1.

I = intensidade média da chuva (mm/h);

A = área da bacia (ha), onde 1 ha = 10.000m2

Na questão do concurso nós já temos a intensidade da chuva em milímetros por hora, mas a área da bacia está em quilômetros quadrados, o que exigirá uma conversão para hectares. No código Java eu mostro essa parte comentada.

Então, hora de vermos a resolução comentada deste exercício usando Java:

----------------------------------------------------------------------
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Este código foi útil? Paga um cafezinho pra mim :-(
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----------------------------------------------------------------------

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // para ler a entrada do usuário
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // vamos ler a precipitação ou intensidade da chuva em mm/h
    System.out.print("Intensidade da chuva em mm/h: ");
    double intensidade = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // vamos ler a área da bacia em quilômetros quadrados
    System.out.print("Área da bacia em quilômetros quadrados: ");
    double area_bacia = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // vamos ler o coeficiente de escoamento
    System.out.print("Coeficiente de escoamento: ");
    double coeficiente = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // agora vamos transformar quilômetros quadrados em
    // hectares
    area_bacia = area_bacia * 100;
    
    // e vamos calcular a vazão de pico em metros cúbicos
    double vazao = ((coeficiente * intensidade * area_bacia) / 360.0);
    
    // e mostramos o resultado
    System.out.println("A vazão máxima é: " + vazao);
  }
}


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