Resumo de Hidro aplicada cap 2,3,4

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO NORTE 
ESCOLA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
HIDRAULICA APLICADA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manaus, janeiro de 2020 
LUIZ FILIPE OLIVEIRA QUEIROZ 16352971 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manual de Hidráulica 8ª edição 
RESUMO DOS CAPITULOS 2,3 e 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manaus, janeiro de 2020 
Trabalho solicitado para o Curso 
Superior Bacharelado em Engenharia 
Civil do Centro Universitário do Norte, 
para obtenção de nota na disciplina 
Hidráulica Aplicada ministrada pela 
prof. José Roberto 
 
Autor: Azevedo Netto,Jose Martiniano 
Manual de Hidráulica 8ª edição 
 
RESUMO DOS CAPITULOS 2,3 e 4 
 
 
 
RESUMO 
 
O significado etimológico da palavra hidráulica é “condução da água”, no entanto 
atualmente usa-se esse termo hidráulica um significado mais complexo que é o 
comportamento da água e de outros líquidos, quer em repouso, quer em 
movimento. 
A hidráulica pode ser dividida em: 
 
Hidráulica Geral ou Teórica (Estuda a velocidade e trajetórias, sem considerar 
força ou energia; 
 
Hidrodinâmica (Estuda características dos fluidos reais que apresentando 
grande número de variáveis físicas, analisa as maneiras pelas quais forças 
diferentes afetam o movimento de líquidos.); 
 
Hidrocinemática (Estuda escoamento de fluidos, sem ter a preocupação com as 
forças que produzem esse movimento.); 
 
Hidrodinâmica (Estuda os líquidos em movimento. Especificamente, analisa as 
maneiras pelas quais forças diferentes afetam o movimento de líquidos.); 
 
Hidrotécnica ou Hidráulica Aplicada (A aplicação concreta e aplicada ou pratica 
dos conhecimentos científicos da mecânica dos fluidos). 
Os primeiros Projetos Hidráulica foram desenvolvidos há milhares de anos na 
Roma antiga e destinavam-se à irrigação dos campos agrícolas. Outros 
exemplos de sistemas que faziam uso da gravidade para fazer mover a água 
eram o sistema Qanat na antiga Pérsia e o semelhante sistema Turpan na antiga 
China, bem como os canais de irrigação no Peru. 
Na China antiga, a engenharia hidráulica estava altamente desenvolvida, sendo 
construídos enormes canais com diques e barragens para canalizar a água para 
irrigação, e eclusas que permitiam o atravessamento de navios. 
 hidráulica tornou-se altamente desenvolvida no Império Romano, onde foi 
especialmente aplicada à construção e à manutenção de aquedutos para o 
fornecimento de água e a drenagem de esgotos urbanos. Além de proverem as 
necessidades dos cidadãos em termos de água, os engenheiros romanos 
usaram meios hidráulicos de mineração, para a prospecção e extração de 
depósitos aluviais de ouro e de outros minérios como o estanho e o chumbo. 
 
Os conceitos de Pressão e empuxo é quando se condissera a pressão, 
implicantemente relaciona-se uma força à unidade de área sobre a qual ele atua. 
Considerando toda a área, os efeitos da pressão produzirão uma força resultante 
que se chama empuxo, sendo, às vezes chamada de pressão total. 
No capítulo 2.2 refere-se a lei de Pascal na qual cita que quando um ponto de 
um líquido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, todos os outros pontos 
do líquido também irão sofrer a mesma variação. Também é citada a “Lei de 
Stevin” estabelece que a pressão absoluta num ponto de 
um líquido homogêneo e incompressível, de densidade e à profundidade, é 
igual à pressão atmosférica (exercida sobre a superfície desse líquido) mais a 
pressão efetiva e não depende da forma do recipiente. 
A influência da pressão atmosférica afeta diretamente o liquido pelos gases que 
se encontram acima. Está influencia varia com a altitude, correspondente ao 
nível do mar, a coluna da água, a coluna de mercúrio. Muitos problemas são 
relativos as pressões dos líquidos, o que geralmente interessa conhecer é a 
diferença de pressões. 
Os dispositivos mais simples para medir pressões é o tudo piezométrico que 
consiste na inserção do tudo transparente na canalização ou recipiente onde se 
quer medir a pressão; Um outro dispositivo é o tudo de U, aplicado para medir 
pressão muito pequenas ou demasiadamente grandes para os piezômetros e 
para medida de pressões pequenas pode-se empregar o manômetro de tudo 
inclinado, no qual se obtém uma escala aplicada de leitura. 
Na pratica é mais comum o uso dos manômetros metálicos para a verificação e 
controle de pressões. As pressões indicadas geralmente são as locais e se 
denominam manométricas. 
É citado que frequentemente, engenheiros encontram problemas relativos as 
estruturas que devem resistir às pressões exercidas por líquidos. Como projetos 
de comportas, registros, barragens, tanques, canalizações, e etc. 
O empuxo exercido sobre uma superfície plana imersa é uma grandeza tensorial 
perpendicular a superfície e é igual ao produto da área pela pressão realtia ao 
centro de gravidade da área. 
Nos casos práticos de engenharia, quando se estuda o empuxo exercidos sobre 
superfícies curvas, frequentemente é mais conveniente considerando os 
componentes horizontais e verticais das forças. 
Todo corpo que flutua em um liquido que está em repouso tem estabilidade 
vertical, deslocando o corpo para cima, causará uma diminuição no volume do 
liquido deslocado, resultando numa força desequilibrada pra baixo, fazendo com 
que o corpo tenda novamente para a posição inicial. De forma análoga se 
empurrarmos um corpo flutuante para baixo, haverá um acréscimo 
no empuxo causando uma força não equilibrada para cima. 
Um corpo terá estabilidade linear sempre que um pequeno deslocamento, em 
qualquer direção, dê origem a forças não equilibradas que tendem a levar o 
corpo à posição inicial. 
Um corpo terá estabilidade angular quando o conjugado restaurador da posição 
inicial for um deslocamento angular qualquer e pequeno. Um objeto que está 
submerso tem estabilidade angular se e somente quando seu centro de 
gravidade estiver abaixo do centro de carena (figura 1a). veja que na figura 1b 
quando o corpo é girado no sentido anti-horário o empuxo e o peso produzirão 
um conjugado de forças, no sentido horário que restaura a posição inicial do 
objeto; qualquer objeto flutuante está em equilíbrio estável quando seu centro de 
gravidade estiver abaixo do centro de carena. Porém, certos objetos flutuantes 
podem estar em equilíbrio mesmo pequeno seu centro de gravidade estiver 
acima do centro de carena. 
A Hidrodinâmica tem por objeto o estudo dos movimentos dos fluidos. 
Consideremos um fluido perfeito em movimento referindo as diversas posições 
dos seus pontos a um sistema de eixos retangulares 0x,0y,0z. 
O movimento desse fluido ficara perfeitamente determinado se, em qualquer 
instante, forem conhecidas a grandeza e a direção da velocidade relativa a 
qualquer ponto; ou então o que vem a ser o mesmo, se forem conhecidas os 
componentes Vx,Vy,Vz, dessa velocidade, segundo os três eixos considerados. 
Vazão na pratica é expressa em m³/s ou em outras unidades múltiplas ou 
submúltiplos, assim, para o calculo de canalizações, é comum empregarem-se 
litros por segundo; os perfuradores de poços e fornecedores de bombas 
costumam usar litros por hora. 
A linha de corrente é uma linha contínua traçada no líquido, o lugar geométrico 
dos pontos, que, num mesmo instante t considerado, mantém-se a tangente em 
todos os pontos e velocidade. Pode também ser definido como a família de 
curvas que, para cada instante de tempo, são as envolventes do campo de 
velocidades num fluido. A linha de corrente é correspondente diretamente à 
trajetória da partícula no fluido. 
Em particular, a linha de corrente que se encontra em contato com o ar, canal, 
duto ou tubulação se denomina linha d'água. 
Para se estabelecer equações da hidrodinâmica, são necessários conceitos 
hidrostáticos e cinemáticos dos fluidos. Aqueles abordam as propriedades e 
características, tais como pressão, densidade, viscosidade etc. Estes, por seu 
turno, buscam compreender os efeitos resultantes do movimentode um fluido, 
como perda de carga. 
O movimento do líquido pode ser classificado de diversas maneiras. Pode ser 
quanto a direção da trajetória, variação no tempo, variação na trajetória, 
movimento de rotação, quanto a viscosidade, quanto ao meio livre ou forçado. 
O escoamento transitório é aquele em que há algumas flutuações intermitentes 
do fluido em um escoamento laminar, embora não seja suficiente para 
caracterizar um escoamento turbulento. 
O escoamento laminar ocorre quando as partículas se movem em camadas 
paralelas ou em lâminas de trajetória bem definidas. Em geral, ocorre a baixas 
velocidades, e/ou em tubulações de grande diâmetro e/ou em fluidos com alta 
viscosidade. Assim, quando vemos aquele fio de água escoando por uma 
torneira que foi mal fechada, estamos diante do escoamento laminar. 
o escoamento turbulento é aquele em que as partículas do fluido se misturam 
rapidamente enquanto se movimentam. O movimento irregular ocasiona 
flutuações aleatórias no campo tridimensional de velocidade. 
O Princípio de Bernoulli, também denominado Equação de Bernoulli ou Trinômio 
de Bernoulli, ou ainda Teorema de Bernoulli fala sobre o comportamento de um 
fluido movendo-se ao longo de uma linha de corrente e traduz para os fluidos 
o princípio da conservação da energia. Expressa que em um fluido ideal (sem 
viscosidade nem atrito) em regime de circulação por um conduto fechado, a 
energia que possui o fluido permanece constante ao longo de seu percurso. A 
energia de um fluido em qualquer momento consta de três componentes: 
Cinética (é a energia devida à velocidade que possua o fluido); potencial 
gravitacional (é a energia devida à altitude que um fluido possua; Energia de 
fluxo (é a energia que um fluido contém devido à pressão que possui).