Considere o Problema 3.8. Determine a massa de água (em kg ) a ser adicionada por metros cúbicos de solo para:
a. grau de saturação.
b. grau de saturação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para determinar a massa de água que precisa ser adicionada por metro cúbico de solo para atingir dois níveis de grau de saturação: 90% e 100%. Estamos lidando com a matéria de Mecânica dos Solos, especificamente com conceitos de saturação e porosidade. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular o grau de saturação e usar a densidade da água.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é o grau de saturação. Ele indica a porcentagem de espaços vazios (poros) em um solo que estão preenchidos com água. A fórmula básica é:
Onde:
  • é o grau de saturação,
  • é o volume de água,
  • é o volume de vazios (poros).

Passo 3

Como queremos encontrar a massa de água , vamos relacionar o volume de água com a massa usando a densidade da água ( ), que é aproximadamente :

Passo 4

Agora, precisamos expressar , o volume de vazios por metro cúbico de solo. Se considerarmos que temos de solo, então pode ser calculado a partir da porosidade :
Onde .

Passo 5

Substituindo na fórmula do grau de saturação:
Rearranjando para encontrar :

Passo 6

Agora, substituímos na fórmula da massa de água:
Simplificando:

Passo 7

Vamos resumir a fórmula para facilitar:
Isso porque .

Passo 8

Agora, aplicamos essa fórmula para os dois casos:
a. 90% de grau de saturação:
b. 100% de grau de saturação:

Resposta

Para atingir 90% de grau de saturação, é necessário adicionar de água. Já para 100% de grau de saturação, a massa de água a ser adicionada é , onde representa a porosidade do solo.

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A barra é feita de aço de alta resistência, para o qual e tem área de seção transversal de . Quando , a barra se encaixa exatamente em uma moldura de aço doce, que é adotado como sendo elasto-plástico, com . As hastes e da moldura têm cada uma de área de seção transversal. A moldura está apoiada em uma máquina de testes, que aplica a força , aumentado-a gradualmente até o valor de 750 kN, depois diminuindo-a até zero. Para os dois aços, . Determinar a tensão na barra : a) quando ; b) depois da remoção da carga.
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a. Índice de vazios de .
b. Grau de saturação de .
c. Teor de água de .
d. Massa total de .
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a. Peso específico natural.
b. Peso específico seco.
c. Índice de vazios.
d. Porosidade.
e. Grau de saturação.
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Quando o teor de umidade de um solo for , o grau de saturação e o peso específico natural for , determine:
a. Densidade real dos grãos do solo.
b. Índice de vazios.
c. Peso específico saturado.