relatório de hidráulica

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MAYCON RAMOS PEREIRA 
RA: 1142164 
UNIUBE 
ENG. CIVIL 
RELATÓRIO HIDRÁULICA 
PRATICA LABORATORIAL 
 
1ª Atividade - Condutos forçados 
 
 
Introdução 
Em hidráulica, denominam-se condutos forçados os tubos (ou dutos) onde os líquidos escoam sobre pressão 
diferente da pressão atmosférica. Lembrando que as peças onde são transportados esses líquidos são sempre 
fechadas, onde o liquido escoa enchendo-os totalmente. Geralmente são de formas circular, porem existe 
outros modelos. 
 
Objetivo 
Determinação do comprimento de uma tubulação de P.V.C com base nas pressões de escoamento e a 
determinação da perda de carga para diferentes tubulações com a utilização da fórmula universal. 
Dado: Para o coeficiente de perda de Hazen Williams (C) utilize C = 140, diâmetro da tubulação 18 mm, 
fator de atrito f = 0,015. 
Fundamentação teórica baseada em: Vazão, perda de carga e fator de atrito. 
 
 
 
 
 
Equação de Hazen Williams 
 
 
 
2.
2. .
t
LV
h f
g D
 .Q Vel A 
 
 
 
 
2.
4
D
A


 
 
DADOS EXPERIMENTAIS 
Ensaios 
Piezômetros Altura do 
reservatório 
h (m) 
ΔT(s) 
Comprimento 
L (cm) 
Perda de carga 
ht (m) h1 (m.c.a) h2 (m.c.a) 
1 0,660 0,645 0,020 10 35,5 0,00753 
1 2 
Tubulação 
V 
L 
2 0,825 0,710 0,055 14 78 0,064 
3 0,995 0,830 0,089 16 58,8 0.09683 
4 1,220 1,130 0,100 18 32,19 0,05279 
 
Resolução ensaio 2 
 
 
1,85 4,871,85
1,85 4,87 1,85
1,85 4,87
1,85
.10,64.
. 10,64.
( )(140) .(0,018)
0.782 78
10,64.(0,0003535 ³)
0.782 1,39 ². ²
0,064 6,4
2. . 2(9,81)(0,018 )
0,00
0,825 0,710
 
0,015
D
D
t t
H C DQ
H L L
C D Q
L m cm
m
mmLV s
h f h m cm
g D m
v
Q
T

   
  
   


 
³495
0,0003535 ³
14
0,0003535 ³
1,39
0,000255
³. (0,45 0,2) ²(0,055) 0,00495
. ² .0,018²
0,000255
4 4
b
m
s m
s
Q m mVel
sA
mvol A h x m
s
D
A
 

  
  
  
 
Metodologia 
Este estudo baseou-se em uma pesquisa por meio de testes laboratoriais, onde pretendemos demonstrar os 
procedimentos metodológicos através das fórmulas utilizada. Vamos abordar também os cálculos utilizados 
para conclusão dos resultados obtidos. 
Material utilizado (Equipamentos e insumos): 
- Bancada de mecânica dos fluidos (reservatório, bombas, tubulações, mangueiras, registros); 
- Cronômetro; 
- Água; 
- Piezômetro; 
 
Conclusão 
O escoamento sofre interferências em alguns pontos das instalações, tais como em reduções, curvas, 
válvulas, expansões, emendas e outros. As paredes dos tubos geram atritos nos fluidos, causando uma perda 
de pressão distribuída ao longo do seu comprimento, fazendo com que a pressão total vá diminuindo aos 
poucos ao longo do tubo. 
 
Referencia 
AZEVEDO NETTO, J. M. (1998). Manual de hidráulica. 8.ª edição, Editora Edgard Blücher 
CAIXETA, A.V. Perda de carga em tubos e conexões de PVC utilizados em sistemas portáteis de irrigação 
por aspersão. 1991. 127 f. Dissertação (Mestrado em Irrigação e Drenagem) - Escola Superior de 
Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 1991. 
 
 
 
 
 
2ª Atividade - Condutos forçados 
 
Introdução 
 
Perda de carga indica à perda de energia que o líquido tem no escoamento da tubulação. Essa perda 
de energia dar-se devido a vários fatores, um deles é pelo o atrito interno das paredes da tubulação com o 
fluido, ou pela presença de acessórios, sejam eles: curvas, válvulas derivações, registros ou conexões, 
bombas, turbinas e outros. Essa perda de energia gera uma diminuição da pressão total do fluido ao longo da 
tubulação, que é titulado como de Perda de Carga. 
 
Objetivo 
Determinação dos coeficientes de perda de carga localizada (K) para uma curva de 90O e um cotovelo de 90 
O, em uma tubulação de P.V.C. 
Fundamentação teórica baseada em: Vazão, perda de carga e coeficiente de atrito.
 
 
 
DADOS EXPERIMENTAIS PARA A CURVA 90O 
Ensaios 
Piezômetros Altura do 
reservatório 
h (m) 
ΔT(s) 
Coeficiente de perda 
de carga K(curva) h1 (m.c.a) h2 (m.c.a) 
1 0,745 0,710 0,030 8 0,39 
2 0,975 0,750 0,037 11 3,17 
3 1,120 0,845 0,044 14 4,37 
4 1,345 1,115 0,055 18 3,86 
DADOS EXPERIMENTAIS PARA O COTOVELO 90O 
Ensaios 
Piezômetros Altura do 
reservatório 
h (m) 
ΔT(s) 
Coeficiente de perda 
de carga K(cotovelo) h2 (m.c.a) h3 (m.c.a) 
1 0,710 0,680 0,030 8 0,337 
2 0,750 0,705 0,037 11 0,634 
3 0,845 0,730 0,044 14 1,86 
4 1,115 0,845 0,055 18 4,535 
Resolução ensaio 4 
 
   
   
   
1 2
2 2
4
2
cot
4
2 2
1 2
2
3,8302
2 1,080.9,81
0,45 0.2 0,055
. 2,75.10
18
8
4.(2,75.10 )4.
1,343 1,115
1,0807 
1,115 0,845
4,535
1, 9
.
0807
.
) 2.
(0,018)
( )
2
,81
curva
ovel
b
o
h h
K
V V
g
m m mvol h mQr A
st t s
m
Q svel
d
h h
m
s
V
g
K
 



  
   
 



  
 
Metodologia 
Este estudo baseou-se em uma pesquisa por meio de testes laboratoriais, onde pretendemos demonstrar os 
procedimentos metodológicos através das fórmulas utilizada. Vamos abordar também os cálculos utilizados 
para conclusão dos resultados obtidos. 
Material utilizado (Equipamentos e insumos): 
- Bancada de mecânica dos fluidos (reservatório, bombas, tubulações, mangueiras, registros); 
-Cronômetro; 
-Água; 
-Piezômetro; 
 
Conclusão 
O escoamento sofre interferências em alguns pontos das instalações, tais como em reduções, curvas, 
válvulas, expansões, emendas e outros. As paredes dos tubos geram atritos nos fluidos, causando uma perda 
de pressão distribuída ao longo do seu comprimento, fazendo com que a pressão total vá diminuindo aos 
poucos ao longo do tubo. 
Referencia 
AZEVEDO NETTO, J. M. (1998). Manual de hidráulica. 8.ª edição, Editora Edgard Blücher 
CAIXETA, A.V. Perda de carga em tubos e conexões de PVC utilizados em sistemas portáteis de irrigação 
por aspersão. 1991. 127 f. Dissertação (Mestrado em Irrigação e Drenagem) - Escola Superior de 
Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 1991. 
 
 
3ª Atividade - Condutos forçados 
Introdução 
Denomina-se como sistema elevatório o conjunto de acessórios, tubulações, motores e bombas 
necessário para elevar fluidos de um reservatório inferior para outro reservatório superior, esse sistema é 
composto por partes de sucção ou aspiração. Para montagem do sistema de elevação de fluidos faz-se 
necessário o uso de cálculos para saber qual tipo de bomba será adequada ao sistema, verificando a vazão, 
perda de carga e a altura manométrica que se deseja atingir. 
Objetivo 
Cálculo de características de bomba a partir de dados teste de associação de bombas. 
Fundamentação teórica baseada em: Instalação de bombeamento. 
Dados: Alimentação do motor 250 V, fator de potência 0,865, eficiência constante 87 %, torque no eixo 200 
N.m, rotação 1500 rpm, cota da tomada de pressão de sucção 0,2 m, cota da tomada de pressão de recalque 
0,8 m. 
- Potência requerida no motor 
.m eixoW T 
- Altura de carga da bomba 
2 1
.
p
p p
H
g

 
 Correção das pressões estáticas para a linha de centro da bomba. 
- Potência hidráulica entregue ao fluido 
 2 1hW Q p p  
- Potência de saída do motor (potência mecânica fornecida à bomba) 
 . 3ent PE EI  
- Eficiência da bomba 
h
b
m
W
W
  
 
 
 
 
DADOS EXPERIMENTAIS 
Ensaio
s 
Corrente do 
motor 
(Amp.) 
Pressão na 
sucção (kPa – 
man.) 
Pressão no 
recalque (kPa – 
man.) 
Vazão do 
escoamento 
(m³/h) 
Vazão do 
escoamento 
(m³/s) 
1 16 - 22 360 0 0 
2 22 - 27 327 110 0,030 
3 30 - 33 277 182 
4 33,5 - 37 230 250 0,069 
5 34,6 - 44 210 268 0,075 
6 35,5 - 47 182 274 0,076 
7 38,6 - 54 156 315 0,0875 
8 40,8 - 58 73 348 0,0966 
 
Ensaios 
Potência 
do motor 
Altura de 
carga da 
bomba 
Correção das pressões Potência 
hidráulic
a 
Potência de 
saída do 
motor 
Eficiência da 
bomba Sucção Recalque 
1 
31,41kw 
39,5m -20 367,85kpa 0w 5,2kw 0 
2 36,7m -25kpa 335kpa10,79 w 7,2kw 34,36% 
3 32,20m -31kpa 284,85kpa 15,8 w 9,77kw 50,28% 
4 28,03m -37,2kpa 237,85kpa 18,97 w 12,62kw 60,4% 
5 26,9m -45,96kpa 217,85kpa 19,52w 13,03kw 62,1% 
6 24,34m -48,96kpa 189,85kpa 18,15w 13,37kw 57,8% 
7 22,40m -55,96kpa 163,85kpa 19,123w 14,54kw 60,9% 
8 14,35m -59,96kpa 80,85kpa 13,517w 15,37kw 43,04% 
Resolução ensaio 2 
.
.
2 1
2 1
. . ( 27 ) (1000 .9,81 .0,2 ) 25
³ ²
. . (327 ) (1000 .9,81 .0,8 ) 335
³ ²
(335 ) ( 25 )
36,7
. 1000 .9,81
³ ²
( ) 0,030
cor suc ponto ponto
cor rec ponto ponto
p
h
kg mp p g Z Kpa m Kpa
m s
kg mp p g Z Kpa m Kpa
m s
p p Kpa KPa
H m
kgp g m
m s
W
Q P P


      
    
  
  
    
     
1500.2
 . .200 31,41
60
. 3. 0,87 . 3. 0,865 .(250 ).(22 ) 7,17
0,
³ . (335 ) ( 25 ) 10,8
1
1
,
344
3 , 1
0 8
4
m eixo
s
ent
h
b
m
W T Nm kw
P PE EI v A kW
m
kw
m Kpa Kp m
W kw
a
s
W m




 
   
 

  
 
  
 
Metodologia 
Este estudo baseou-se em uma pesquisa por meio de testes laboratoriais, onde pretendemos 
demonstrar os procedimentos metodológicos através das fórmulas utilizada. Vamos abordar também os 
cálculos utilizados para conclusão dos resultados obtidos. 
 
Material utilizado (Equipamentos e insumos): 
- Bancada de mecânica dos fluidos (reservatório, bombas, tubulações, mangueiras, registros); 
- Piezômetro, manômetro, voltímetro, amperímetro. 
 
Conclusão 
 Concluímos que os sistemas de bombas são de suma importância em hidráulica, sabendo que a muito 
tempo os primórdios usavam de diferentes tipos de elevação de líquidos como o parafuso de Arquimedes, 
usando a forca gravitacional. Porem com auxílio de bombas podemos elevar com maior rapidez os fluidos, 
como também tem locais que não teria como usar o sistema anterior. 
Referencia 
AZEVEDO NETO, J. M. (1991). Manual de hidráulica. 7° ed. São Paulo: Edgard Blücher 
MACINTYRE, A. J. “Bombas e Instalações de Bombeamento”. Guanabara S.A. Rio de Janeiro, RJ, 2ª 
edição, 1997. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1ª Atividade - Condutos livres 
 
Introdução 
São denominados Condutos livres os canais que normalmente apresentam uma superfície livre de 
água, em contato com a atmosfera, a exemplo disso os rios, calhas e outros onde seu escoamento é 
geralmente atribuído pela força gravitacional. O método do flutuador consiste em determinar a velocidade 
de deslocamento de um objeto flutuante, medindo o tempo utilizado para o seu deslocamento num 
determinado trecho de rio de comprimento conhecido (SANTOS et al., 2001) 
Atividade: Determinação da vazão em canal aberto utilizando o método flutuador. 
Objetivo: 
 Conhecer o método de medição de vazão usando a técnica do flutuador. Medição da vazão em um 
canal através do cálculo da área da seção transversal e da determinação da vazão através do método do 
Flutuador. 
Ensaio 
Serão realizadas 5 repetições do método com a determinação da vazão em cada uma delas. O 
resultado da vazão aparente será determinado pelo cálculo da média das vazões calculadas. 
Fundamentação teórica baseada em: vazão. 
 
 
Equação da vazão pelo método flutuador 
 
Dados experimentais 
ENSAIO
S 
Altur
a (m) 
Largur
a (m) 
Compriment
o (m) 
ΔT(s
) 
Vazão por ensaio (m³/s) 
1 0,175 0,2 2,38 5,14 0,016206m³/s 
2 0,175 0,2 2,38 4,90 0,017000 m³/s 
3 0,175 0,2 2,38 4,65 0,017913 m³/s 
4 0,175 0,2 2,38 4,74 0,017573 m³/s 
5 0,175 0,2 2,38 4,78 0,017426 m³/s 
 
.Flutuador FlutQ v A Flut
S
v
T



   arg .A l ura altura
Vazão aparente do 
escoamento 
.
. .
flut
Ap flut
Q
Q
n
 
. .
. .
, , , ,
3
5
,
0,01722
Ap flut
Ap flut
Q
Q


 

 

0 016206 0 0170 0 017913 0 017573 0 07426
 
 
Metodologia 
Este estudo baseou-se em uma pesquisa por meio de testes laboratoriais, onde pretendemos 
demonstrar os procedimentos metodológicos através das fórmulas utilizada. Vamos abordar também os 
cálculos utilizados para conclusão dos resultados obtidos. 
 
 
Material utilizado (Equipamentos e insumos): 
- Canal retangular de hidráulica (reservatório, bombas, tubulações, registros); 
-Cronômetro (falta comprar); 
-Água; 
-Flutuador; 
- Trena; 
 
Conclusões 
 
O cálculo de vazão utilizando o método flutuador não necessita de investimento financeiro elevado, 
porem os resultados obtidos não serão tão precisos ao se comparar com outros métodos, contudo é possível 
ter uma boa noção da vazão em curso d´água. Para uso onde necessita de uma precisão maior, recomenda-se 
a utilização de outros métodos mais confiáveis. 
 
Referencia 
 
SANTOS, I.; FILL, H. D.; SUGAI, M. R. V. B.; BUBA, H.; KISHI, R. T.; MARONE, E.; LAUTERT, L. F. 
Revista Hidrometria aplicada. Curitiba: Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento, LACTEC, 2001 
 
FOX, R. W.; McDONALD, A. T.; PRITCHARD, P. J. Introdução a mecânica dos fluidos. 6. ed. Rio de 
Janeiro: Livros Tecnicos e Científicos Editora S. A., v. 1, 2006. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2ª Atividade - Condutos livres 
 
Introdução 
Tubo de Pitot é um equipamento muito utilizado para medir a velocidade dos fluidos como agua e ar, 
sua funcionalidade está através da pressão dinâmica, que é gerada quando o ar da pressão externa penetra no 
tubo, muito utilizado na aerodinâmica e hidráulica, sendo instalado de forma contraria a corrente de agua ou 
ar. 
Objetivo 
Determinar a vazão através do tubo de Pitot. 
Fundamentação teórica baseada em: Vazão e tubo de Pitot. 
 
 
 
 
.AQ V A 
DADOS EXPERIMENTAIS 
Ensaios Altura (cm) Velocidade Vazão (m³/s) Vazão (m³/h) 
1 8,5 1,29m/s 0,045m³/s 162,71m³/s 
2 13 1,59m/s 0,056m³/s 201,6m³/s 
3 16 1,77m/s 0,0619m³/s 223,03m³/s 
 
 
 
 
 
 
Resolução ensaio 2 
22. . 2.(9,81 / ).0,13 2,5506 1,59 /
. (1,59 / ).(0,2 0,175 ) 0,056 ³ / 201,6 /
AV g h m s m m s
Q vel A m s mx m m s m h
   
   
 
Metodologia 
2 2
2. 2.
A B
A A B B
A B
H H
p V p V
z z
g g 

    
2. ( )
0 0 0
2.
AVd d h
g
 
 

    
2. .AV g h
Este estudo baseou-se em uma pesquisa por meio de testes laboratoriais, onde pretendemos demonstrar os 
procedimentos metodológicos através das fórmulas utilizada. Vamos abordar também os cálculos utilizados 
para conclusão dos resultados obtidos. 
 
Material utilizado (Equipamentos e insumos): 
- Canal retangular de hidráulica (reservatório, bombas, tubulações, registros); 
- Água; 
- Tubo de Pitot; 
- Trena; 
 
Conclusão 
 
Sabendo que nem todos ambientes pode fazer a medição dos fluidos em um hidrômetro devido os 
aspectos do fluido, o tubo de pitot se faz necessário sua utilização para calcular a velocidade da vazão de 
fluidos, como agua e ar. Sendo muito utilizado em aviões para medir a velocidade. 
 
 
 
Referencia 
AZEVEDO NETTO, J. M. (1998). Manual de hidráulica. 8.ª edição, Editora Edgard Blücher 
 
FOX, R. W.; McDONALD, A. T.; PRITCHARD, P. J. Introdução a mecânica dos fluidos. 6. ed. Rio de 
Janeiro: Livros Tecnicos e Científicos Editora S. A., v. 1, 2006. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3ª Atividade - Condutos livres 
Introdução 
São classificados como condutos livres os canais d’água que apresentam uma superfície livre. Os 
condutos livres podem ser tanto naturais como artificial. Para calcular a vazão desses condutos livres, como 
rios e córregos muitas vezes são utilizados o método de vazão do canal para diferentes declividades, este 
método coimasse em calcular a vazão em diferentes pontos, onde tem diferentes declividades. 
 
Objetivo 
Determinar a vazão do canal para diferentes declividades. 
Fundamentação teórica baseada em: Vazão em canais de escoamento. 
Dado: n = 0,010 
 
Fórmula de Manning 
 
 
DADOS EXPERIMENTAISEnsaios 
B 
(cm) 
Y 
(cm) 
L 
(cm) 
Z1 
(cm) 
Z2 (cm) ∆Z I Q (m³/h) 
1 20 28 212 139 138 0,01m 0,047 768,16m³/h 
2 20 23 212 139 131 0,08m 0,377 1.720m³/h 
3 20 19 212 139 129 0,10m 0,417 1.525,54m³/h 
4 20 15 212 139 124 0,15m 0,707 1.391,77m³/h 
 
Resolução ensaio 2 
2/3 2/3
1 2 139 131 0,08
0
0,046 ² 0,046 ²
0.0696 0,377 0,07853.0,614 1.720 ³ /
0,01 0,01
. 0,2 .0,23 0,046 ²
2. 2.0,23 0.2 0,66
0,377
1 0,212
0,046 ²
8
0.
0,66
0,0
h
A m m
Q R I Q Q m h
n
z Z Z z
A b y A m m m
P y
m
R
m m m
b P m m m
z
I
m
A m
P m
     
     
   
 
     

  
   696m
 
Metodologia 
Este estudo baseou-se em uma pesquisa por meio de testes laboratoriais, onde pretendemos demonstrar os 
procedimentos metodológicos através das fórmulas utilizada. Vamos abordar também os cálculos utilizados 
para conclusão dos resultados obtidos. 
 
 
Material utilizado (Equipamentos e insumos): 
- Canal retangular de hidráulica (reservatório, bombas, tubulações, registros); 
- Água; 
- Trena; 
 
Conclusão 
Conclui-se que através do cálculo da vazão do canal para diferentes declividades, podemos identificar as 
vazões diferentes em diferentes locais de um mesmo rio ou canal, considerando a declividade existente 
Referencia 
HOUGHTALEN, R. J.; HWANG, N. H. C.; AKAN, A. O. Engenharia Hidráulica. 4ª ed. São Paulo: Editora 
Pearson, 2012. 315 p. 
HOUGHTALEN, R. J.; HWANG, N. H. C.; AKAN, A. O. Engenharia Hidráulica. 4ª ed. São Paulo: Editora 
Pearson, 2012. 315 p. 
 
 
 
 
 
 
 
4ª Atividade - Condutos livres 
 
Introdução 
São classificados como condutos livres os canais d’água que apresentam uma superfície livre. Os 
condutos livres podem ser tanto naturais como artificial. Para calcular a vazão desses condutos livres, como 
rios e córregos muitas vezes são utilizados o método de vertedouros, que é um equipamento hidráulico 
construído e utilizado para controlar o nível d’água, através deles podemos fazer cálculos para saber sua 
vazão. 
Atividade: Determinação da vazão em canal aberto utilizando o método vertedor. 
Objetivo 
 Medir a vazão em canal retangular utilizando a seguinte vertedores - retangular sem contração, retangular 
com contração e triangular. 
Ensaio 
Simulação de corredeira em canal para o cálculo da vazão. 
Fundamentação teórica baseada em: vazão em vertedores. 
Material utilizado (Equipamentos e insumos): 
- Canal retangular de hidráulica (reservatório, bombas, tubulações, registros); 
- Vertedor retangular sem contração lateral, com duas contrações laterais e vertedor triangular; 
- Água; 
- Trena; 
 
 Vertedor retangular sem contração lateral 
 
 
 
 
 
 
 Vertedor retangular com duas contrações laterais 
 
 Vertedor triangular 
 
Metodologia 
Este estudo baseou-se em uma pesquisa por meio de testes laboratoriais, onde pretendemos demonstrar 
os procedimentos metodológicos através das fórmulas utilizada. Vamos abordar também os cálculos 
utilizados para conclusão dos resultados obtidos. 
 
Dados experimentais 
Vertedor 
Altura H 
(cm) 
Largura L (cm) Vazão (m³/s) Vazão (m³/h) 
Retangular (s.c) 10 21 0,0123 44,22 
Retangular (c.c) 4,5 16 0,0028 10,11 
Triangular 6 - 0,00123 4,444 
 
 
 
Calculo vertedor retangular sem contração lateral 
   
3 3
2 2
³ ³³ ³1,85. . 1,85.0,21.0,1 0,0123 44,22
m mm mQ L H
s s s h
    
Calculo vertedor retangular com duas contrações laterais 
    
3 3
2 2
³ ³³ ³1,84. . 1,84.0,16.0,045 0,0028 10,11
m mm mQ L H
s s s h
    
Calculo vertedor triangular 
    
5 5
2 2
³ ³³ ³1,4. 1,4.0.06 0,00123 4,444
m mm mQ H
s s s h
    
 
Conclusão 
Concluímos que os vertedouros tem mais de uma função quando instalado, além de funcionar como barragem 
em rios e córregos, podemos também calcular a vazão do mesmo, para isso são utilizado formulas diferente para cada 
modelo de vertedouros, onde trabalhamos com 3 tipos de modelos em nossos estudos. 
Referencia 
HOUGHTALEN, R. J.; HWANG, N. H. C.; AKAN, A. O. Engenharia Hidráulica. 4ª ed. São Paulo: Editora 
Pearson, 2012. 315 p. 
HOUGHTALEN, R. J.; HWANG, N. H. C.; AKAN, A. O. Engenharia Hidráulica. 4ª ed. São Paulo: Editora 
Pearson, 2012. 315 p.