Estrutura Tributaria

ETAPA 01

Aula-tema: Propriedades dos fluidos

A câmara da Eclusa de Barra Bonita tem o formato de um paralelepípedo com 145 m

de comprimento e 12 m de largura. Para a transposição é necessário que a cota na parte baixado rio esteja em 435,50 m, garantindo a profundidade média de 3,0 m, na parte baixa do rio, o

que impede encalhe da embarcação e, a cota de 461,00 m, no reservatório da represa.

Conforme mostrado nos detalhes dos cortes da câmara da Eclusa.

Pede-se determinar o valor de massa de água quando a câmara da Eclusa esta

totalmente cheia e o valor do peso específico da água em N/m3. A grande dimensão do

reservatório da represa mantém a temperatura média da água em torno de 20°C, independente

da época do ano. Por isso, para efeito de cálculos considere que a massa específica da água é

igual a 0,998 g/cm3. Adotar a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s.

Calculos Etapa 1.

Volume 01 H=25,5m x L=12m x C=145m = 44.370m3

Volume 02 H=3m x L = 9m x C=145m = 3.915m3

Volume 03 H= 3m x L=1,5m x 145m = 652,5m3

Soma áreas = Volume 01 + Volume 02 + Volume 03 = 48.937,5 m3

ρ=m/v

M=?

ρ=0,998g = 998kg/ m3

V= 48.937,5 m3

M=ρ xV

M= 998kg/ m3 X 48.937,5 m3

M=48.839,625 Kg

γ=ρ x g

γ= 998kg/ m3 X 9,81m/s²

γ= 9.790,38 N/m³

ETAPA 02

Aula-tema: Propriedades dos fluidos

Quando a embarcação deseja subir para o trecho mais alto do rio, a comporta tipo

Vagão é aberta a fim de permitir a entrada da embarcação na câmara. Neste momento, é

fechada a válvula II e aberta a válvula I, garantindo que ocorra o enchimento da câmara da

Eclusa. Sabe-se que os processos de enchimento e esvaziamento da câmara são feitos por

gravidade. A água que está ao longo do reservatório da represa vem através de duas

tubulações de 1500 mm de diâmetro, que fazem ligação do nível superior da barragem com o

nível inferior da eclusa, e vice-versa. Por medida de segurança, durante o processo de

enchimento da câmara, aconselha-se que a velocidade média nas tubulações do reservatório

da represa não deve passar de 14 m/s.

Para realizá-la, é importante seguir os passos

descritos. Caso a embarcação se encontre no nível

inferior do rio a válvula I é aberta e fechada a

válvula II, quando o nível da câmara estiver no

mesmo nível do rio, é fechada a válvula I e aberta

a comporta tipo vagão (abertura vertical).

tubulação de 1500mm

1500mm = 1,5m

Área de admissão

A= π x R²

A= π x 1,5² x 2

A= 3.534 m²

Q= V x A

Q= 14 m/s x 3.534

Q= 49,48m³/s

ETAPA 03

Aula-tema: Estática dos fluidos

Foi colocada uma régua graduada na parede da câmara da eclusa a fim de verificar o

comportamento da pressão no piso da câmara durante o enchimento, como é mostrado na figura abaixo. Deseja-se saber as cotas registradas e suas respectivas pressões em Pa, a cada 3 minutos do início da operação de enchimento. Lembre-se que para efeito de cálculo de pressão no piso da câmara deverá ser considerada a contribuição das duas tubulações.

Tempo 3 minutos

1/s 49,48

180 s x

V= 8.906,4 m³

Quando a câmara atinge o mesmo nível de água do reservatório da represa é aberta uma comporta do tipo Mitra que permite a passagem da embarcação. Deseja-se saber qual é a vazão de enchimento da câmara e quanto tempo é gasto, em minutos neste processo de transposição?

Calculos Etapa 3

Diferença da embarcação.

461,00 – 432,5 =28,5m Pressão

P=h x γ

P=5.186 x 9.790,38

28,5 48.937,5 m³ P=50.781,41 Pa

X 8.906,4 m³

H= 5.186 m

Tempo

1s 49,48m³

X 48.937m³

T=989,02 s

T= 16,48 min.

A embarcação entra na câmara e é aberta a válvula II. Quando a câmara estiver no mesmo nível da parte inferior do rio, a comporta tipo Mitra é aberta para a liberação da embarcação. A comporta tipo Mitra é composta de dois portões articulados por pistão. É empregado um pistão é de 100 N e 100 cm de comprimento, que cai dentro de um cilindro com velocidade constante de 2,0 m/s. Sabe-se que o diâmetro do cilindro é de 15,8 cm e do pistão é 15,6 cm. Deseja-se saber a viscosidade do lubrificante colocado entre o cilindro e o pistão. Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

h= 100 cm

F=100 N

Vel= 2,0 m/s

Diâmetro Cilindro= 15,8 cm

Diâmetro Pistão = 15,6 cm

µ=?

Ƭ=µdvdy = FA µ=F. yA. V

A=2π. R x h

Diferença entre o cilindro e o pistão

15,8 – 15,6 = 0,2 cm 0,001 m

Área do Pistão