ATIVIDADE 1 ENGENHARIAS EAD INTRODUÇÃO À ENGENHARIA

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DISCIPLINA: INTRODUÇÃO À ENGENHARIA. 
UNIDADE 2: A ENGENHARIA COMO ATIVIDADE ARTESANAL E O SURGIMENTO 
DAS PRIMEIRAS ESCOLAS. 
ALUNO: PLINIO MARCOS ROCHA – RA: 1838682-5 
VIVÊNCIAS DE PRÁTICAS ATIVAS ESPECÍFICAS 
Na unidade 2, além de conhecermos a engenharia como uma atividade artesanal e o 
surgimento das primeiras escolas, também estudamos como a engenharia pode ser 
aplicada em um problema relacionado à energia hidráulica, onde a potência pode ser 
calculada como energia potencial gravitacional por unidade de tempo, utilizando a 
seguinte fórmula: P = d x Q x g x h. Portanto, com os conceitos aprendidos, resolva 
as seguintes questões: 
P = Potência [Joules]; 
d = Densidade [kg/m3]; 
Q = Vazão [m3/s]; 
g = Aceleração da gravidade [m/s2]; 
h = Altura [m]. 
1. Uma propriedade possui uma queda d’água de 1,2 m de altura. Medindo a vazão 
do rio várias vezes no ano, foi encontrado um valor médio de 1,3 m³/s. A energia 
gerada por essa queda d’água deve suprir a necessidade equivalente de uma 
população 1.400 pessoas, considerando um consumo individual de energia 
equivalente ao homem tecnológico. Com esses dados, calcule a potência e verifique 
se é possível atender a necessidade de consumo. 
Para isso, siga os seguintes passos: 
- Para o cálculo do consumo individual de energia utilize o valor dado na figura 5 da 
Unidade 2 (Estágios de Desenvolvimento e Consumo de Energia); 
- Para o cálculo da potência considere o valor da aceleração da gravidade de 9,81 
m/s². 
População = 1.400 
Ht = 230 kcal/dia 
Então temos que: 
230 x 1.400 = 322.000 kcal/dia 
Conversão para joules: 
1 kcal = 4.000 J, então: 
322.000 x 4.000 = 1.288.000.000 J 
Sabemos que: 
1 dia = 24h x 3.600s = 86.400 s 
Pmin = 
ଵ.ଶ଼଼.଴଴଴.଴଴଴
଼଺.ସ଴଴
 = 14.907,4 J/s 
Calcular a Potência, como energia potencial gravitacional por unidade de tempo: 
d agua = 1.000 kg/m3; 
Q = 1,3 m3/s; 
h = 1,2 m. 
Então temos que: 
P = 1.000 x 1,3 x 9,81 x 1,2 > 14.907,4 
P = 15.303,6 J/s > 14.907,4 J/s 
2. O link abaixo traz um recurso interativo que consiste na simulação do funcionamento 
de uma usina hidroelétrica que pretende produzir 400 MW de potência. Você deverá 
regular a vazão para fornecer a potência correta sem desperdiçar a água represada. 
Para isso: 
a. Acesse o link e vá clicando para movimentar os slides (clique no símbolo indicado 
pela seta vermelha na figura abaixo): 
<http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/12650/open/file/sim_e
nergia_represa.htm?sequence=4> 
 
b. Calcule a vazão conforme os dados e fórmula apresentados no último slide 
(conforme figura abaixo) fornecido pelo recurso interativo. Em seguida insira o valor 
encontrado utilizando na resposta sempre ponto ao invés de vírgula e uma casa após 
o ponto (por exemplo, se a resposta encontrada for 5,75142 insira 5.8). Ao término, 
clique para dar sequência no slide para o “simulador” verificar se a resposta está 
correta. 
OBS.: Demonstre os cálculos 
realizados. 
ET = 0,96 (Eficiência da turbina); 
EG = 0,92 (Eficiência do gerador); 
EU = Energia da usina; 
P = 400x106 W (Potencia). 
EU = EG x ET 
Energia potencial: Ep = m x g x h 
 
Q = V (vazão) 
V = 
୔
୉୘ ୶ ୉ୋ ୶ ୥ ୶ ୦
 
V = 
ସ଴଴ ୶ ଵ଴ల 
଴,ଽ଺ ୶ ଴,ଽଶ ୶ ଽ,଼ଵ ୶ ଵଶ଴
 
V = 3,847 x 105 kg/s 
V = 3,9 x 105 kg/s 
 
3. A energia hidrelétrica é o resultado do aproveitamento do curso dos rios e seus 
desníveis, usando a força da água (energia potencial) para movimentar turbinas que 
geram energia mecânica, sendo transmitida à população em forma de energia elétrica. 
O Brasil tem hoje, nas hidrelétricas, sua principal fonte de energia. Com seus grandes 
rios, o país possui um dos maiores potenciais hidráulicos do planeta, e busca a 
ampliação deste tipo de infraestrutura, como evidencia o documento específico sobre 
isso denominado de “Plano Nacional de Energia – 2030” do Ministério de Minas e 
Energia, o qual discorre sobre a produção de energia hidrelétrica no país. No entanto, 
a construção de hidrelétricas apresenta vantagens e desvantagens. 
Nesse sentido, identifique as vantagens e desvantagens na construção de 
hidrelétricas no Brasil. 
Vantagens da energia hidrelétrica: 
1. Não polui o ar, diferente das termoelétricas; 
2. Baixo custo de fonte energética para o consumidor final; 
3. Por ser considera limpa e barata, possuem uma ampla vida útil; 
4. São consideradas como meios pelos quais é possível se alcançar o 
desenvolvimento sustentável; 
5. Seus reservatórios auxiliam no combate às mudanças climáticas e de absorção 
de gases do efeito estufa. 
Desvantagens da energia hidrelétrica 
1. Expropriações de comunidades nas áreas aonde são instaladas as usinas; 
2. Desmatamento onde pode haver também um desequilíbrio em relação aos 
ecossistemas locais. A vida aquática é profundamente afetada.