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HIDRÁULICA E HIDROLOGIA HIDROLOGIA Engenharia Civil Professor: Fábio R. Coelho Significado de Hidráulica É uma palavra que vem do grego e é a união de hydra = água, e aulos = condução/aula/tubo é, portanto, uma parte da física que se dedica a estudar o comportamento dos fluidos em movimento e em repouso. É responsável pelo conhecimento das leis que regem o transporte, a conversão de energia, a regulação e o controle do fluido agindo sobre suas variáveis (pressão, vazão, temperatura, viscosidade, etc). Vazão em Volume (Q) Exemplo: A torneira enche o reservatório, cuja capacidade é de 10 litros, em 5 segundos. Qual é a vazão em volume que sai da torneira? 10 = 2 litros/segundo que sai da torneira 5 Exercício: 1) Uma torneira enche de água um tanque cuja capacidade é 6000 litros em 1h 40 min. Determinar a vazão em volume, em massa e em peso em unidade do sistema MK*S. V=6000 litros = 6000 x 10 -3 m ³= 6 m³ T= 1h 40min = 100 min. = 100 x 60 s = 6000 s Q= 6 = 10 -3 m³/s 6000 Qm = ρ H2O x Q = 100 x 10-3 = 0,1 utm/s (ρ= 100 utm/m³) QG= g.Qm = 10 x 0,1 = 1 kgf/s Comprimento metro (m) metro (m) Massa quilograma ( kg) U. T. M. Força newton ( N ) Quilograma-força (kgf) Tempo segundo ( s ) segundo ( s ) Este fato explica porque ao encher uma garrafa com vazão constante da torneira, a velocidade será maior quando a água atingir o gargalo. Outra forma é obstruindo parcialmente a saída de água da mangueira, o jato da mesma é lançado com maior velocidade. Exemplo: No tubo da figura, determinar a vazão em volume e a velocidade na secção (2) sabendo que o fluído é água. V1=1m/s A1=10 cm² A2=5 cm² Como o fluido é incompressível, então aplica-se a equação da continuidade; Q1=Q2 V1.A1=V2.A2 V2=V1.A1/A2= 1 . 10/5 = 2 m/s Q=V1.A1 = 1 . 10 . 10 -4 = 10 -3 m ³/s Q= 10-3 . 10 ³ = 1 litro/s 1- 2 2
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