Hidráulica basica

HIDRÁULICA BÁSICA – RESUMO
Antonio Marozzi Righetto

1. Hidráulica é o ramo da ciência que trata das condições físicas da água em condições de repouso e em movimento.
2. Um volume de água aprisionado em um recipiente de pequenas ou grandes dimensões gera um campo de pressão, que vem a ser as tensões de equilíbrio hidrostático de qualquer partícula desse meio fluido em relação às que estão a sua volta. No caso de existir uma superfície livre (interface água-atmosfera), a pressão em um ponto qualquer de corpo de água é da pela lei de Stevin, decorrente da aplicação da primeira lei de Newton, referente à estática. Assim, tem-se para a água em repouso:

Sendo p [FL-2],  a massa específica da água [ML-3], h a profundidade em que se encontra a partícula de água [L]; e patm a pressão atmosférica [FL-2]. Assim por exemplo, para uma partícula a 3,0 metros de profundidade, a pressão manométrica ( acima da pressão atmosférica) a que está submetida é:

Nesse local, caso exista uma superfície sólida para descarregar a água desse reservatório de água, e se essa superfície está na horizontal e com dimensões de 2 m 2, então a força que a água exercerá sobre essa superfície será igual a 58.860 N.
3. Quando a água está em movimento, tem-se um fluxo de água, onde interagem a pressão, a altura de água e a velocidade. Considerando a equação de energia, pode-se exprimir a carga total H (energia por unidade de peso de água) por:

Sendo z a elevação ou carga topográfica de um ponto da linha de fluxo ( para escoamentos em adutoras e canais, considera-se o escoamento unidimensional, com a linha de fluxo no centro da adutora e na superfície livre nos canais); pressão e

a carga de

a carga cinética. Nessa equação as cargas são expressas por

comprimento [L]. Assim, se em um ponto de uma linha de fluxo, o escoamento se

caracteriza pela elevação z = 10,00 m; a carga de pressão

= 22,00 m; e a velocidade

da água por V = 2,0 m/s, temos então que a carga