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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS SETOR DE ENGENHARIA RURAL Prof. Adão Wagner Pêgo Evangelista 1 - NOÇÕES DE HIDRÁULICA 1.1 - INTRODUÇÃO 1.1.1 SISTEMAS DE UNIDADES 1.1.1.1 - Principais Sistemas - Sistema Internacional (S.I.) - Sistema Técnico - O decreto n81.621 de 03/05/1979 (Conselho Nacional de Metrologia - Normalização e Qualidade Industrial (Conmetro)), tornou oficial no Brasil o uso do Sistema Internacional de Unidades (S.I.). 1.1.1.2 – UNIDADES DAS PRINCIPAIS GRANDEZAS No Quadro 1 pode ser visualizado as unidades das principais grandezas estudadas em hidráulica, (sistema internacional e métrico), porém ainda são toleradas algumas unidades de outros sistemas. Por exemplo: Unidades de Pressão: - milímetro de mercúrio (mmHg), metro de coluna de água (mca), - atmosfera (atm), bar, libras/pol2 ou PSI (pounds per square inch) Unidades de Força: - Quilograma-força 1 kgf = 9,80665 N 9,81N - Libra-força 1 lbf = 0,45359237 kg x 9,80665 m/s2 = 4,448 N 1 lbf = 4,448 N Unidades de Potência: - Cavalo-vapor (muito utilizado em motores) 1 cv = 75 kfg m/s 1 cv = 75 x 9,80665 N m/s 1 cv = 735,5 W = 0,736 kW - Horse-power 1 hp = 550 lbf pé/s 1 hp = 550 x 0,45359237 kg x 9,80665 m/s2 x 0,3048m 1 hp = 745,7 N m/s = 745,7 W 1 cv = 0,986 HP QUADRO - 1 UNIDADES DE DIVERSAS GRANDEZAS MECÂNICAS NOS PRINCIPAIS SISTEMAS ( SISTEMA INTERNACIONAL (SI ) e SISTEMA TÉCNICO ) OBS: U.T.M. ==> Unidade Técnica de Massa 1 U.T.M. = 9,80665 kg 9,81 kg 1 kgf = 9,80665 N 9,81 N QUADRO – 2 PREFIXOS DO SISTEMA INTERNACIONAL OBS: A massa no S.I. possui o mesmo módulo que a força no Sistema Técnico. Exemplo: 2 kg (massa no S.I) de tomate pesam 2 kgf (força no Sistema Técnico), porém são sistemas de unidades diferentes !!! O Quadro abaixo exemplifica a questão: Observação: Na resolução de problemas torna-se necessário a utilização de um mesmo sistema de unidades. A massa específica () no S.I. = Peso específico () no Sistema Técnico. Exemplo: água (S.I.) = 1.000 kg/m3 água (S.Téc.) = 1.000 kgf/ m3 1.1.1.3 – TRANSFORMAÇÕES DE UNIDADES DE PRESSÃO EXPERIÊNCIA DE TORRICELLI (Século XVII - ao nível do mar) - Ao emborcar uma proveta cheia de mercúrio (Hg) na cuba, permaneceu uma coluna de 760 mmHg . - Concluiu-se com isto, que a Pressão Atmosférica corresponde à 760mmHg. Como a densidade do Hg é : Hg = (Hg) / (água) = 13,5951 - A mesma pressão atmosférica equilibraria uma coluna de água de : 13,5951 x 0,760 m = 10,3323 m.c.a. - Como P = g h (Lei de Stevin), a pressão exercida por esta coluna equivale á: - Conclui-se que: 1atm = 760 mmHg = 10,3323 mca = 101,325 kPa = 10.332,3 kgf/m2 = 1,03323kgf/cm2 1 atm 1 bar 10 mca 100 kPa 760 mmHg 1,0 kgf / cm2 10.000 kgf/m2 QUADRO – 3 TABELA DE CONVERSÃO de unidades de pressão. Obs : na tabela acima, os valores exatos são demarcados com (*) NOTA 1: 1 bar = 100 kPa (Valor exato) NOTA 2: A UNIDADE de pressão atmosfera (atm), não deve ser confundida com o valor da pressão atmosférica local. O valor médio da pressão atmosférica local apresenta uma redução de 0,012 atm (0,12 m.c.a. ou 120 kgf/m2) para cada 100 m de elevação acima do nível do mar. NOTA 3 : Para cálculos rápidos envolvendo unidades de pressão, as seguintes implificações podem ser utilizadas.
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