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hidraulica e hidrologia 3

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Unidade III 
 
 
 
 
HIDRÁULICA E HIDROLOGIA 
 
 
 
 
Prof. Clovis Chiezzi 
Hidráulica e Hidrologia 
 A água está em constante movimento e transformação. 
 
 
 
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_hidrol%C3%B3gico#/media/File:Ciclo_da_%C3%A1gua.jpg 
 Gasoso. 
 Líquido. 
 Sólido. 
Hidráulica: 
comportamento da 
água em estado 
líquido. 
 
Hidrologia: 
ciclo da água 
Hidráulica e Hidrologia 
 A utilização do conhecimento empírico sempre tem sido 
anterior ao conhecimento científico (observação e intuição). 
 
 Ciclo das lavouras, plantação e colheita são muito anteriores 
à Hidrologia. 
 
 Irrigação e navegação, vasos comunicantes e corpos 
flutuantes, Hidráulica. 
Hidráulica e Hidrologia 
 Hidráulica: comportamento da água no estado líquido. 
 Hidrologia: ciclo da água. 
 
 
Fonte: https://www.wdl.org/pt/item/13531/ (adaptado) 
Hidráulica e Hidrologia 
 A formalização dos conhecimentos científicos da Hidráulica 
ocorre depois. 
 
 Século III a.C.: Arquimedes, filósofo grego, define empuxo e 
escreve tratado sobre corpos flutuantes. 
 
 Século XV d.C.: Da Vinci afirma que a pressão em um ponto 
qualquer no interior de um líquido em repouso é exercida com 
igual intensidade em todas as direções. 
Hidráulica e Hidrologia 
 Século XVI d.C.: Stevin constata que o valor da pressão em 
um ponto qualquer, no interior de um líquido homogêneo em 
repouso, é igual ao valor da sua profundidade multiplicado 
pelo valor do seu peso específico. 
 
 Pouco depois, Pascal formaliza matematicamente a 
descoberta de Da Vinci, definindo o que passa a ser 
denominado Lei de Pascal. 
Hidráulica e Hidrologia 
 A formalização dos conhecimentos científicos da Hidráulica 
ocorre depois. 
 
Apenas no século XIX, os estudos da Hidráulica e do 
comportamento da água no estado líquido se intensificam e 
surge a divisão: 
 
 Hidrostática: repouso. 
 Hidrocinemática: movimento, trajetórias, velocidades. 
 Hidrodinâmica: energia. 
Hidráulica e Hidrologia 
 Como os líquidos em geral, a água assume a forma do 
recipiente que a contém, porque não tem resistência ao 
cisalhamento. 
 
 Por isso, um conceito fundamental para o desenvolvimento da 
hidráulica é o de peso específico. 
 
 
 P = peso de certa porção de qualquer coisa. 
 V = volume dessa porção. 
 
 
 Para a água, por definição. 
 

PesoEspecífico()  Peso(P)
 Volume(V )

 1,0 t f
m3
1,0
kgf
litro
10
kN
m3
Interatividade 
Considerando o valor do peso específico da água 1,0 tf/m3, um 
reservatório com dimensões internas de 3,00 m de 
comprimento, 1,50 m de largura e 2,00 m de altura, quando 
cheio, suportará um peso equivalente ao de: 
 
a) 4,5 caixas d’água de 1.000 litros. 
b) 6 caixas d’água de 1.000 litros. 
c) 9 caixas d’água de 1.000 litros. 
d) 14 caixas d’água de 750 litros. 
e) 20 caixas d’água de 500 litros. 
Resposta 
Considerando o valor do peso específico da água 1,0 tf/m3, um 
reservatório com dimensões internas de 3,00 m de 
comprimento, 1,50 m de largura e 2,00 m de altura, quando 
cheio, suportará um peso equivalente ao de: 
 
a) 4,5 caixas d’água de 1.000 litros. 
b) 6 caixas d’água de 1.000 litros. 
c) 9 caixas d’água de 1.000 litros. 
d) 14 caixas d’água de 750 litros. 
e) 20 caixas d’água de 500 litros. 
 Outro conceito, cuja compreensão é fundamental para o estudo 
dos líquidos em geral, e da água em particular, é o de pressão. 
 
 Pressão é a carga aplicada por uma força, por unidade de área. 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
 Lei de Stevin: o valor da pressão em um ponto qualquer de um 
líquido homogêneo e incompressível, em repouso, é igual ao valor 
do seu peso específico multiplicado pelo valor da profundidade 
do ponto. 
 Com figuras geométricas regulares, fica mais fácil de compreender. 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
 Lei de Pascal: a pressão em um ponto qualquer, no interior de 
líquidos em repouso, é exercida com a mesma intensidade em 
todas as direções. 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
Hidráulica e Hidrologia 
Juntas, as leis de Pascal e de Stevin são fundamentos da Hidráulica: 
 O valor da pressão em um ponto qualquer, no interior de líquidos 
em repouso, depende apenas da altura da coluna de água acima 
desse ponto e é exercida com a mesma intensidade em todas 
as direções. 
 
 
 
 
Fonte: o autor 
Interatividade 
Considerando 1,0 kgf/l o valor do peso específico da água, 
é possível determinar que os valores máximos do peso de água 
sobre o fundo e da pressão nas paredes de um reservatório 
cilíndrico, com base circular de 2 m de diâmetro e altura útil 
de 2 m, serão: 
 
a) P = 4,00 tf e p = 4,0 kgf/cm2. 
b) P = 4.000 kgf e p = 2,0 tf/m2. 
c) P = 6.283 kgf e p = 6,3 kgf/cm2. 
d) P = 6.283 kgf e p = 2,0 tf/m2. 
e) P = 12,57 tf e p = 2,0 kgf/cm2. 
Resposta 
Considerando 1,0 kgf/l o valor do peso específico da água, 
é possível determinar que os valores máximos do peso de água 
sobre o fundo e da pressão nas paredes de um reservatório 
cilíndrico, com base circular de 2 m de diâmetro e altura útil 
de 2 m, serão: 
 
a) P = 4,00 tf e p = 4,0 kgf/cm2. 
b) P = 4.000 kgf e p = 2,0 tf/m2. 
c) P = 6.283 kgf e p = 6,3 kgf/cm2. 
d) P = 6.283 kgf e p = 2,0 tf/m2. 
e) P = 12,57 tf e p = 2,0 kgf/cm2. 
Hidráulica e Hidrologia 
 É possível, então, 
determinar o valor 
da pressão máxima 
que a água, em 
repouso, exerce em 
qualquer ponto da 
tubulação, em 
conexões, válvulas 
ou torneiras 
fechadas, nas 
instalações 
prediais. 
Fonte: o autor 

p    h
 O valor da pressão atmosférica não afeta a diferença de 
pressão hidrostática entre pontos distintos. 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 O diagrama dos valores da pressão hidrostática sobre as 
paredes de um reservatório tem a forma de um triângulo. 
Fonte: o autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 A carga sobre a laje de fundo de um reservatório será 
equivalente à pressão hidrostática devido à coluna d’água. 
Fonte: o autor 
 Qualquer que seja a forma ou o volume do reservatório, 
a pressão em qualquer ponto será equivalente à pressão 
hidrostática devido à coluna d’água. 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
Os valores da pressão hidrostática na válvula do chuveiro e na 
torneira da cozinha, da instalação representada na figura, sendo 
1,0 kgf/l o valor do peso específico da água, serão: 
 
 
 
 
 
a) 2,8 tf/m2 e 5,6 tf/m2. 
b) 1,0 tf/m2 e 2,0 tf/m2. 
c) 3,1 tf/m2 e 6,1 tf/m2. 
d) 3,1 kgf/m2 e 6,1 kgf/m2. 
e) 4,2 kgf/m2 e 7,0 kgf/m2. 
Interatividade 
Fonte: o autor 
Os valores da pressão hidrostática na válvula do chuveiro e na 
torneira da cozinha, da instalação representada na figura, sendo 
1,0 kgf/l o valor do peso específico da água, serão: 
 
 
 
 
 
a) 2,8 tf/m2 e 5,6 tf/m2. 
b) 1,0 tf/m2 e 2,0 tf/m2. 
c) 3,1 tf/m2 e 6,1 tf/m2. 
d) 3,1 kgf/m2 e 6,1 kgf/m2. 
e) 4,2 kgf/m2 e 7,0 kgf/m2. 
Resposta 
Fonte: o autor 
 Vikings, gregos 
e fenícios já 
navegavam bem 
antes de Arquimedes 
formalizar o empuxo 
e escrever o tratado 
sobre corpos 
flutuantes. 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Mapa_Grecia_Antigua_Duotono.svg 
 Empuxo é uma força igual e contrária ao peso do volume de 
líquido deslocado pelo corpo imerso.Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
 Um corpo flutua quando o empuxo (E) se iguala ao seu peso (P). 
 
 
 
 
 
 
 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
 O empuxo (E), em cada ponto, é perpendicular à superfície, 
porque a pressão é perpendicular à superfície. 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
 O valor do empuxo (E), em cada ponto, é proporcional ao valor 
da pressão e é perpendicular à superfície. 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: o autor 
Interatividade 
As dimensões do paralelepípedo da figura são a = 2 m, b = 1 m e 
c = 4 m e o valor do seu peso é 6,4 tf. Considerando 1,0 tf/m3 o 
valor do peso específico da água, quando em equilíbrio, o valor 
da altura (h) da sua parte submersa em água será: 
 
 
a) 2,4 m. 
b) 3,2 m. 
c) 3,6 m. 
d) 4,2 m. 
e) 5,6 m. 
 
Fonte: o autor 
Resposta 
As dimensões do paralelepípedo da figura são a = 2 m, b = 1 m e 
c = 4 m e o valor do seu peso é 6,4 tf. Considerando 1,0 tf/m3 o 
valor do peso específico da água, quando em equilíbrio, o valor 
da altura (h) da sua parte submersa em água será: 
 
 
a) 2,4 m. 
b) 3,2 m. 
c) 3,6 m. 
d) 4,2 m. 
e) 5,6 m. 
 
Fonte: o autor 
ATÉ A PRÓXIMA!

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