Em sistemas de instrumentação industrial, pontes resistivas são usadas para condicionar sinais e limitar correntes em elementos aquecidos (sensores resistivos e atuadores térmicos). Em alguns casos, o “resistor” não é linear – sua resistência cresce com a corrente devido ao autoaquecimento. Nessas aplicações, por exemplo, o ponto de operação resulta do acoplamento entre a rede linear (ponte) e a característica não linear do elemento. Um procedimento típico em engenharia elétrica é reduzir a rede linear vista pelo elemento usando Thévenin/Norton. Posteriormente, encontra-se a corrente resolvendo uma equação não linear (geralmente polinomial). Com base nessas informações, determine a corrente de regime I que atravessa o elemento resistivo não linear, do nó p para o nó q. Considere uma fonte CC ideal Vs = 60V alimentando uma ponte:
• Ramo esquerdo: R₁ = 4Ω (superior, do +60V ao nó p) em série com R₂ = 12Ω (do nó p ao 0 V);
• Ramo direito: R₃ = 12Ω (superior, do +60V ao nó q) em série com R₄ = 4Ω (do nó q ao 0 V); e
• Entre p e q está conectado um elemento resistivo não linear com:
R(I) = 5(1 + 0,2I² ) Ω,
onde I (em A) é a corrente no elemento de p para q, cujo o valor é igual a:

Em sistemas de bombeamento e aeração, o acionamento é feito majoritariamente por motores de indução, frequentemente com partidas sob carga e variações de vazão. Em modernizações, pode-se adotar inversores de frequência e avaliar o uso de geradores para contingência e partida de cargas essenciais. A análise do escorregamento, do conjugado disponível e das correntes de partida é crítica para garantir partida segura sem colapsar a tensão do barramento. Do lado de geração, a regulação de tensão e frequência depende do tipo de gerador e do controle de excitação/governador. O engenheiro eletricista precisa correlacionar desempenho eletromecânico com limitações de rede e requisitos operacionais. De acordo com o exposto, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

(Dados para cálculos de referência: Motor de indução trifásico, 4 polos, \(f = 60\) Hz, \(V_{LL} = 380\) V. Em regime: \(P_{mec} = 22\) kW, \(\eta = 0,90\), \(FP = 0,86\), escorregamento \(s = 3\%\). Considere, quando necessário: \(n_s = \dfrac{120f}{p}\)(rpm), \(P_{ag} = \dfrac{P_{mec}}{1-s}\) (potência no entreferro), \(P_{cu2} = sP_{ag}\) (perdas no rotor). Gerador síncrono trifásico de 150 kVA, 380 V, \(X_s = 1,2\) pu, \(R_a \approx 0\).)

(   ) A velocidade síncrona do motor é n_s = 1800 rpm e, com s = 3%, a velocidade mecânica aproximada é n ≈ 1746 rpm.
(   ) Mantidas as grandezas fornecidas, as perdas no cobre do rotor podem ser estimadas por P_cu2 ≈ 0,68 kW.
(   ) Em um motor de indução, para pequenos escorregamentos (próximo ao nominal), o conjugado eletromagnético é aproximadamente proporcional ao escorregamento, enquanto a corrente de partida não cresce indefinidamente porque o circuito do rotor limita a corrente via sua reatância refletida.
(   ) Para um gerador síncrono com Ra ≈ 0, conectado a um barramento “infinito”, aumentando-se a excitação (corrente de campo) e mantendo potência ativa constante, o fator de potência do gerador tende a se tornar mais indutivo (atrasado).
(   ) Se o gerador síncrono de 150 kVA operar a 0,8 (atrasado) fornecendo sua potência aparente nominal, a potência reativa fornecida é Q ≈ 90 kVAr.

A sequência está correta em

Em malhas de controle de nível e vazão, a dinâmica do conjunto válvula-tubulação-tanque costuma introduzir atrasos e polos dominantes que reduzem a robustez. Quando se moderniza a instrumentação e a automação, é comum revisar a compensação para melhorar estabilidade e resposta a perturbações (golpes de aríete, variações de demanda). A análise em frequência via Bode permite ajustar margem de fase e largura de banda sem amplificar ruído de medição. Compensadores do tipo avanço/atraso e redes PID equivalentes são aplicados para atender simultaneamente tempo de acomodação e sobressinal. O engenheiro eletricista deve correlacionar polos/zeros inseridos com ganho, fase e atenuação de alta frequência. Diante do exposto, relacione adequadamente as colunas a seguir:

1. Compensador de avanço de fase (lead) do tipo

\( C(s) = K \dfrac{1 + s/\omega_z}{1 + s/\omega_p} , \omega_z < \omega_p \)

com razão \( \alpha = \omega_p/\omega_z > 1 \).

2. Compensador de atraso de fase (lag) do tipo

\( C(s) = K \dfrac{1 + s/\omega_z}{1 + s/\omega_p} , \omega_z > \omega_p \)

com \( \beta = \omega_z/\omega_p > 1 \).

3. Rede que eleva o ganho em baixa frequência (melhora erro estacionário) e quase não altera a fase na vizinhança da frequên- cia de cruzamento \( \omega_c \) quando projetada com polos/zeros bem abaixo de \( \omega_c \).

4. Em um projeto por Bode, deseja-se obter aumento máximo de fase \( \phi_{max} \) em \( \omega_m \)com um lead; para \( \alpha > 1 \):

\( \phi_{max} = \sin^{-1} \left( \dfrac{\alpha - 1}{\alpha + 1} \right) , \omega_m = \sqrt{\omega_z \omega_p} \)

5. Em um lag, o ganho em altas frequências tende a ser aproximadamente \( K/\beta \) em relação ao ganho em baixas frequências, permitindo reduzir o ganho na vizinhança de \( \omega_c \) sem perder ganho DC.

(   ) Produz “barriga” positiva de fase e pode aumentar a margem de fase, mas amplifica ruído em alta frequência se \( K \) for elevado.
(   ) Se \( \phi_{max} = 30^\circ \), então \( \alpha \) é aproximadamente 3; e o pico de fase ocorre em \( \omega_m = \sqrt{\omega_z \omega_p} \).
(   ) É tipicamente usado para aumentar o ganho estático (reduzir erro em regime) mantendo quase inalterada a fase no cru- zamento, desde que polos/zeros estejam bem abaixo de \( \omega_c \).
(   ) É caracterizado por \( \omega_z > \omega_p \) e tende a introduzir fase negativa (atraso) na faixa entre \( \omega_p \) e \( \omega_z \).
(   ) Apresenta atenuação relativa de magnitude em altas frequências por fator \( \beta \), possibilitando “segurar” o ganho próximo ao cruzamento sem degradar o ganho em CC.

A sequência está correta em

Durante a execução de uma obra de ampliação e adequação de uma estação operacional do sistema de abastecimento de água, conduzida pela autarquia municipal de saneamento, o engenheiro civil responsável deve implementar ações de planejamento, controle e gestão da qualidade, de modo a assegurar conformidade técnica, cumprimento de prazos, controle de custos e desempenho adequado da obra. Com base nos princípios da gestão da qualidade na construção civil e do planejamento e controle de obras, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
( ) O planejamento físico-financeiro da obra deve ser elaborado previamente ao início da execução, servindo como instrumento dinâmico de controle, podendo ser ajustado ao longo do empreendimento desde que mantida a rastreabilidade das alterações.
( ) A gestão da qualidade em obras públicas de saneamento restringe-se à verificação final dos serviços executados, sendo dispensável a adoção de controles sistemáticos durante as etapas intermediárias da obra.
( ) O controle tecnológico de materiais e serviços é parte integrante da gestão da qualidade e contribui para a prevenção de não conformidades, retrabalhos e desperdícios ao longo da execução da obra.
( ) Em obras de ampliação e conservação de instalações operacionais existentes, o planejamento deve considerar exclusivamente as atividades de construção, não sendo necessário avaliar interferências com a operação contínua do sistema.
( ) O acompanhamento sistemático do cronograma permite identificar desvios de prazo e produtividade, subsidiando a adoção de ações corretivas pelo engenheiro responsável pela obra.
( ) A gestão da qualidade e o planejamento de obras são processos independentes entre si, não havendo necessidade de integração entre controles de prazo, custo, qualidade e segurança.
A sequência está correta em

No âmbito da análise técnica de um pedido de implantação de empreendimento urbano em área de expansão do município, o engenheiro civil da autarquia de saneamento é responsável por emitir parecer quanto à viabilidade de atendimento pelos sistemas públicos de abastecimento de água e de esgotamento sanitário, considerando a sustentabilidade operacional, a segurança sanitária e os impactos sobre os sistemas existentes. À luz dos princípios técnicos do planejamento urbano integrado ao saneamento básico, das atribuições do engenheiro civil em autarquias públicas e das boas práticas consolidadas da engenharia sanitária, analise as afirmativas a seguir.
I. A análise de viabilidade de atendimento por sistemas públicos de saneamento deve considerar, de forma integrada, a capacidade hidráulica, operacional e de tratamento dos sistemas existentes, não se limitando à possibilidade física de extensão das redes.
II. A existência de diretrizes urbanísticas favoráveis à ocupação da área é suficiente para caracterizar a viabilidade técnica de atendimento por saneamento básico, desde que a ampliação dos sistemas seja tecnicamente possível em etapa futura.
III. A adoção de soluções individuais ou provisórias de abastecimento de água ou esgotamento sanitário somente pode ser admitida quando tecnicamente compatível com o planejamento urbano e sem comprometer a eficiência, a universalidade e a sustentabilidade dos sistemas públicos.
IV. A avaliação de impacto de novos empreendimentos sobre os sistemas de saneamento deve restringir-se ao empreendimento analisado, sendo tecnicamente inadequado considerar efeitos cumulativos decorrentes de ocupações adjacentes.
V. A aprovação de empreendimentos urbanos dissociada da efetiva capacidade de atendimento pelos sistemas de saneamento tende a gerar passivos técnicos, financeiros e sanitários, cujo ônus recai, em última instância, sobre o poder público e a coletividade.
Está correto o que se afirma apenas em

Durante a execução de uma obra de ampliação de determinada estação de bombeamento de água em operação, sob responsabilidade da autarquia municipal de saneamento, o engenheiro civil fiscal acompanha a quinta medição mensal para fins de pagamento. O contrato é do tipo preço unitário, com os seguintes dados relevantes:
• Quantitativo total contratado de concreto estrutural: 800 m³;
• Preço unitário contratual do concreto estrutural (incluindo BDI): R$ 1.200,00/m³;
• Cronograma físico-financeiro: previa, até o quinto mês, a execução acumulada de 50% do concreto estrutural; e
• Medição apresentada pela contratada: 420 m³ executados acumulados.
Durante a fiscalização, o engenheiro civil identificou que:
• Até a data da medição, 60 m³ do concreto executado não possui laudo de controle tecnológico aprovado;
• O restante do concreto está em conformidade com o projeto e as normas técnicas; e
• O contrato e o edital estabelecem que somente serviços devidamente aceitos pela fiscalização podem ser medidos e pagos.
Com base nos critérios técnicos de medição de obras, no controle tecnológico e nas atribuições do engenheiro fiscal, assinale a afirmativa correta.

Na análise técnica de um projeto de instalações prediais hidrossanitárias em certo edifício público, conectado aos sistemas públicos de abastecimento de água e de esgotamento sanitário operados por uma autarquia municipal, o engenheiro civil deve assegurar o atendimento simultâneo a critérios hidráulicos, sanitários e operacionais, de forma a garantir o desempenho adequado das instalações internas e a proteção dos sistemas públicos. Com base em princípios de hidráulica aplicada, saneamento básico e instalações prediais hidrossanitárias, assinale a afirmativa correta.

O SAAE, como autarquia municipal responsável pelo abastecimento de água potável e pelos serviços de esgotamento sanitário, deve planejar, operar e fiscalizar seus sistemas de forma a garantir a proteção da saúde pública, a continuidade do serviço e a segurança sanitária das instalações. Com base na Lei Estadual nº 10.083/1998 – Código Sanitário do Estado de São Paulo e em princípios técnicos consagrados de saneamento básico, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
( ) O Código Sanitário do Estado de São Paulo estabelece que o abastecimento de água potável é um serviço essencial à saúde pública, devendo ser prestado de forma contínua e com padrões de qualidade que não ofereçam risco à população.
( ) A inexistência de reservação predial de água, quando resulta em desabastecimento frequente do imóvel durante interrupções operacionais do sistema público, caracteriza situação potencial de risco sanitário, passível de atuação do poder público.
( ) A responsabilidade pela garantia da potabilidade da água limita-se às unidades de tratamento e à rede pública de distribuição, não abrangendo as condições de armazenamento e a conservação da água no interior dos imóveis.
( ) Do ponto de vista sanitário, interrupções prolongadas no abastecimento público podem favorecer práticas inadequadas de armazenamento de água pelos usuários, aumentando o risco de contaminação e proliferação de vetores.
( ) O Código Sanitário Estadual veda expressamente a adoção de medidas operacionais de racionamento ou interrupção programada do abastecimento, ainda que temporárias, por se tratar de serviço essencial.
( ) A atuação do engenheiro civil em sistemas de abastecimento de água inclui a análise de desempenho operacional do sistema, a identificação de riscos sanitários associados à operação e a proposição de medidas corretivas e preventivas.
A sequência está correta em

Sobre as tecnologias de tratamento de efluentes, analise as afirmativas a seguir
I. O lodo resultante das fases de tratamento primário, secundário e avançado de efluentes domésticos é uma lama líquida com teor de sólidos da ordem de 0,25% a 12%, de conteúdo predominantemente orgânico. A adição de lodo como inóculo fornece ao sistema em digestão duas contribuições: micro-organismos que contribuem para a decomposição e estabilização da matéria orgânica e nutrientes.
II. Os reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket / reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo) possuem como uma das vantagens crescentes de seu uso a possibilidade de utilização do biogás para geração de energia térmica para uso na própria ETE (para higienização do lodo) ou nas imediações desta, seja para cocção (em substituição ao gás GLP) ou para aquecimento de água (em substituição ao chuveiro elétrico).
III. É permitido ao servidor responsável o lançamento de esgotos nas redes pluviais, desde que o mesmo esteja identificado e recolha a Anotação de Responsabilidade Técnica (ART), tal como estabelecem a Lei Federal nº 11.445/2007 (Política Nacional de Saneamento Básico) e seu regulamento, o Decreto Federal nº 7.217/2010.
IV. Os sistemas de terras úmidas (wetlands) construídos têm sido cada vez mais utilizados no Brasil para o tratamento de esgotos domésticos e de efluentes industriais, para a melhoria da drenagem urbana sustentável e para o polimento de efluentes de ETEs. Eles imitam o que ocorre naturalmente em manguezais, áreas alagáveis ao longo de rios e lagos etc., pela remoção de nutrientes e sedimentos da água nos leitos construídos.
V. Lagoas de polimento possuem esse nome devido ao método de depleção de metais pesados dos efluentes oriundos de ETEs; tais metais são desbastados pela utilização programada de um disco de Secchi, o qual introduz tiossulfato de sódio (Na₂S₂O₃) na água residual, permitindo, assim, seu lançamento na porção bentônica do corpo d’água receptor.
VI. A remoção de nitrogênio (N) e fósforo (P) em ETEs ocorre principalmente nas etapas secundária e terciária. Se não forem adequadamente removidos podem causar uma indesejada eutrofização do corpo d’água receptor e, assim, problemas quanto ao atendimento de parâmetros legais por parte, por exemplo, da autarquia municipal responsável pela ETE. Esse enriquecimento nutricional deletério pode causar a proliferação excessiva de algas e cianobactérias, bioacumulação na cadeia trófica de toxinas produzidas por tais cianobactérias, o consumo excessivo de oxigênio dissolvido na água (levando à mortandade de peixes), entre outros efeitos negativos.
Está correto o que se afirma apenas em

Estão entre os princípios gerais do gerenciamento de sólidos grosseiros (também chamados de “gradeados” ou “peneirados”), EXCETO: