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Hidráulica Aula 01 – Introdução a Hidráulica Conceitos de Hidráulica “Hidráulica” (etimologia da palavra) - Condução de água; Hydros = água e aulos = tubo, condução Nos dias de hoje, o termo Hidráulica tem um significado muito mais amplo: é o estudo do comportamento da água e de outros líquidos, quer em repouso ou em movimento. Aceno Histórico I. A Hidráulica esteve presente ao longo de praticamente toda a historia da humanidade (desde a formação das primeiras aglomerações humanas), em função da necessidade essencial da água para vida humana. II. As primeiras obras hidráulicas são datas de 4.000 a 3.000 a.C, sobretudo era um conhecimento puramente técnico. a) Barragem de “Sadd El-Kafara”, no rio Nilo ao sul de Cairo (Egito); b) Rede de medidas de níveis d’agua para prever cheias. Aceno Histórico III. “...havia “técnica” e não “Engenharia”...” – Baptista, M.; Lara, M. Fundamentos de Engenharia Hidráulica. 3ª Ed. Editora UFMG, 2014. IV. Primeiros pensamentos científicos relativos à Hidráulica são devidos aos gregos (grande desenvolvimento intelectual). a) Arquimedes, século III a.C; b) Hero da Alexandria, século II a.C – Problemas ligados a bombas Aceno Histórico V. Romanos aproximaram-se mais do enfoque de construção do que da criação intelectual, os romanos se preocuparam mais com os empreendimentos da engenharia. a) Complexos sistemas prediais de águas; b) Grandes obras de abastecimento de água, esgotamento sanitário e pluvial. Aceno Histórico VI. Na Idade Média não constata-se contribuições significativas para Engenharia Hidráulica. VII. No Renascimento, início do século XVI, Leonardo da Vinci inicia uma nova fase no desenvolvimento da Hidráulica. a. Principio da conservação de massa; b. Efeito do atrito no escoamento; c. Velocidade de propagação de ondas, iniciando a “Escola Italiana” da Hidráulica (estudos puramente empíricos). Aceno Histórico VIII. Século XVII, com contribuições de Newton, Descartas, Pascal, Boyle e Leibnitz, ocorre o surgimento da Hidrodinâmica, que efetuava uma descrição matemática fina dos fenômenos envolvidos com o escoamento. IX. Século XIX – “Hidráulicos Práticos” x “Hidrodinâmicos Clássicos” – ponto de estanque na Hidráulica. X. Em função do desenvolvimento industrial no fim do século XIX e inicio do século XX, um estudo mais refinado do escoamento dos fluido é retomado, originando-se a “Mecânica dos Fluidos”. XI. No contexto atual, pode-se definir a Engenharia Hidráulica como sendo a área de aplicação dos conceitos da Mecânica dos Fluidos na resolução de problemas ligados a captação, armazenamento, controle, transporte e uso de água. Subdivisões da Hidráulica • Hidráulica Geral ou Teórica i. Hidrostática ii. Hidrocinemática iii. Hidrodinâmica • Hidráulica Aplicada ou Hidrotécnica Aplicação concreta ou prática dos conhecimentos científicos da Mecânica dos Fluidos e da observação criteriosa dos fenômenos relacionados a água (repouso ou movimento). Áreas de aplicação • Urbana i. Sistema de abastecimento de água ii. Sistema de esgotamento sanitário iii. Sistema de drenagem pluvial iv. Canais • Rural i. Sistema de drenagem ii. Sistema de irrigação iii. Sistema de água potável e esgotos. Áreas de aplicação • Instalações prediais i. Industriais ii. Comerciais iii. Residenciais iv. Públicas • Estradas (drenagens) • Geração de Energia • Navegações e obras marítimas e fluviais Áreas de aplicação • Instrumentos utilizados para atividade profissional de Hidrotécnica: i. Analogias ii. Cálculos teóricos e empíricos iii. Modelos reduzidos físicos iv. Modelos matemáticos de simulação v. Hidrologia • Acessórios, materiais e estruturas utilizadas: i. Aterros ii. Barragens iii. Comportas iv. Bombas v. Poços vi. Reservatórios vii. Vertedores viii. Tubos e canos Aplicações Aplicações Aplicações Aplicações Aplicações
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