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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