Trabalho Curso Técnico Em Eletrotécnica

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Curso Técnico Em Eletrotécnica 
 
 
 
CÁLCULO APLICADO 
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 
_______________________________ 
Dimensionando o Tanque de Distribuição 
 
 
 
 
 
 
Aluno: Regiano Dias Ribeiro 
Professor: Luciano Barros 
 
 
Observação: antes de proceder com os cálculos, todas as unidades dos 
valores dos dados tabela do sistema de conexão dos tanques foram 
transformados para metro para que os resultados obtidos fossem corretos. 
 
1) Distância entre o tanque superior e inferior 
 
Para que seja possível determinar a distância do tanque superior e os 
inferiores, devemos somar ao comprimento das tubulações b e f: 
b+ f = a distância do tanque 
8m(b) + 2m(f) = 10m 
Através da soma dos comprimentos foi possível encontrar a distância de 10m 
entre os tanques. 
 
2) A altura da água no tanque superior, considerando que ele possui 
capacidade para encher os três tanques inferiores e ainda manter um 
volume reserva de 30%. 
 
A altura do tanque superior pode ser determinada através do volume de água 
dos tanques inferiores. Para isso realizamos o cálculo de sua área para poder 
determinar seu volume: 
 
Área da base = g x i 
Logo: Área da base = 1,5m(g) x 3m(i) = 4,5m² 
 
Para encontrarmos o volume multiplicamos a área da base pela altura de um 
tanque inferior representada pelo h: 
 
Volume = Área da base x h 
Volume = 4,5m² x 2m(h) = 9m³ 
 
O volume dos tanques inferiores é 9m³. Multiplicamos esse volume por 3, para 
acharmos o volume total dos três tanques juntos: 
 
9m³ x 3 = 27m³ 
 
Sabendo que 27m³ representa 70% do volume do tanque superior, basta somar 
mais 30% para acharmos o volume total: 
 
27 / 100 x 30 = 8,1 
27m³ + 8,1m³ = 35,1m³ 
 
Volume do tanque superior é de 35,1m³. 
 
 
 
Para calcularmos a altura da água(altura do tanque(n)) iremos usar essa 
equação: 
 
 
𝑉= 𝜋 x 𝑟² x n 
(volume) = 𝜋 x 𝑟²(área da base). n (altura do tanque superior) 
 
 
Sabendo que o diâmetro do tanque é de 3m, seu raio é de 1,5m. Portanto: 
 
𝑉=(3,14 x 1,5² ).n 
35m³ = 7,065.n 
n = 4,97m(arredondado) 
 
A altura da água(altura do tanque) é de 4,97m(arredondado). 
 
 
3) No tanque superior existe uma boia fixada, no centro e no fundo, que 
monitora o volume de água nas paredes laterais do tanque. Determine a 
distância da boia até o ponto onde ela está fixada, no momento que em 
que o tanque acaba de abastecer os tanques inferiores e represente-a nas 
formas de coordenada polar e retangular. 
 
 
 
 
4) A distância estimada entre as válvulas no tanque inferior, 
apresentando-a nas formas de coordenada polar e retangular. 
 
 
 
5) A quantidade de chapa necessária para a construção do tanque 
cilíndrico, considerando o seu diâmetro externo e sabendo que a 
espessura da chapa utilizada é de 3,2 mm. Como medida de segurança, 
considere ainda que o tanque trabalha enclausurado e deve ter 0,2 m de 
altura acima do nível máximo de água em seu interior. 
 
Para determinarmos o valor da chapa temos os seguintes dados : 
 Raio da base: 1,5 m 
 Espessura da chapa: 0, 00 3 2 m 
 Altura adicional: 0,2 m 
 Altura do tanque: 4 ,97 m 
 Altura Total = 0, 2 m + 4 ,9 7 m = 5,1 7 m 
 Diâmetro total: 3 x 2( 0, 00 3 2) = 3, 06 4 m 
 
 
 
 
Para calcularmos a área da chapa usaremos a fórmula abaixo : 
 
Área chapa = 2 x π x r x h 
Área chapa = 2 x 3, 14 x 1, 532 x 5 ,1 7 = 48,80m² 
 
Área tampa e base = 2 x (π x r ² ) 
Á r e a d a t a m p a e d a b a s e = 2 x ( 3 , 1 4 x 
1 , 5 ² ) = 1 4 , 2 0 m ² ( a r r e d o n d a d o ) 
 
 
 
Com esses dados aplicamos a fórmula de área para determinar a 
quantidade necessária de chapa : 
 
Área total = Área lateral + Área da base + Área da tampa 
Área total = 48,80 m² + 14, 20m² 
Área total = 63 m² 
 
Portanto, a quantidade necessária de chapa é de 63 m². 
 
 
6) O nível do reservatório é controlado por um sistema onde cada 
centímetro de altura da água armazenada é identificada como 20 mV. 
Determine a tensão no sistema de controle quando o reservatório está 
com seu volume mínimo. 
 
Para encontrarmos a tensão do tanque em um volume mínimo, que é de 30% 
ou 8,1m³, basta achar a altura que o volume mínimo ocupa no tanque, para 
depois converter m em cm e passar para mV ou V(volts). Para isso vamos usar 
a mesma equação da questão 2. 
 
𝑉= 𝜋 x 𝑟² x n 
(volume) = 𝜋 x 𝑟²(área da base). n 
 
Temos então: 
 
8,1m³ = (3,14 x 2,25).n 
7,065.n = 8,1m³ 
n = 8,1m³/7,065 
n = 1,146m 
 
 
Sabendo que a altura do volume mínimo é de 1,146m, basta convertê-lo em 
cm. Como 1m equivale a 100cm, basta andar a vírgula de 1,146m para a direita 
2 casas ou multiplica-la por 100: 
 
1,146 x 100 = 114,6cm 
 
Agora multiplicamos os 114,6 por 20, que representa os mV: 
114,6 x 20(mV) = 2300(mV) (arredondado) 
A tensão do volume mínimo é de 2300mV ou 2,3V (arredondado).