13.3.16

Força, Pressão e Perda de Carga - Conceitos fundamentais - Como converter metro cúbico em metro quadrado - Conclusão - Reservatórios e Caixas d´água - Renato Massano - Soluções em Hidráulica


Força, Pressão e Perda de Carga


Conceitos fundamentais

Quando uma força é aplicada sobre uma área, ocorre o que chamamos de pressão.

Imagine um reservatório com 10 metros de altura, completamente cheio de água. Qual é a força ou pressão, que teremos sobre o fundo deste reservatório?

Será de 10 metros de força em cada cm² do seu fundo, não importando qual seja seu diâmetro.



Como converter metro cúbico em metro quadrado:

Se o diâmetro do círculo é 0,75m o raio do mesmo corresponderá a metade ou seja : 0,75m dividido por 2 = 0,375m. 

Portanto, a área de um círculo com 0,75m de diâmetro será obtida através do calculo seguinte: 

A = "pi" x r² = 3,1416 x 0,375m x 0,375m = 0, 44178m²


A água contida em um tubo tem um determinado peso, o qual exerce uma determinada pressão nas paredes desse tubo. Qual é essa pressão? Olhando para os dois copos A e B, em qual dos dois existe maior pressão sobre o fundo de cada um? O copo A ou o copo B? A primeira idéia que nos vem na cabeça é que existe maior pressão no fundo do copo A.




No entanto, se ligarmos os dois copos, como mostra a figura abaixo, observaremos que os níveis permanecem exatamente os mesmos. Isto significa que: Se as pressões dos copos fossem diferentes, a água contida no copo A empurraria a água do copo B, que transbordaria. Portanto as pressões são iguais em ambos os copos! É isto mesmo o que ocorre na prática. Esta experiência é chamada “Princípio dos Vasos Comunicantes”.



Agora, se adicionarmos água no copo A, inicialmente ocorre um pequeno aumento da altura “A”. O nível do copo A, então, vai baixando aos poucos. Com a adição de água, houve um aumento de pressão no fundo do mesmo, a qual tenderá a se igualar a pressão exercida pela água do copo B.



Conclusão

A pressão que a água exerce sob uma superfície qualquer (no nosso caso, o fundo e as paredes do copo) só depende da altura do nível da água até essa superfície. É o mesmo que dizer: A pressão não depende do volume de água contido em um tubo, e sim da altura.

Níveis iguais geram pressões iguais. A pressão não depende da forma no recipiente.

Dentro do sistema de abastecimento e da instalação predial a água exerce uma força sobre as paredes das tubulações. A esta força damos o nome de “pressão”. Nos prédios, o que ocorre com a pressão exercida pela água nos diversos pontos das tubulações, é o mesmo que no exemplo dos copos. Isto é: a pressão só depende da altura do nível da água, desde um ponto qualquer da tubulação até o nível da água do reservatório. Quanto maior for a altura, maior será a pressão. Se diminuirmos a altura, a pressão diminui. No esquema abaixo, vimos que a pressão no ponto B é maior que em A, pois ali a altura da coluna da água é maior que a coluna do ponto A.





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