Fenomenos

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.

Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

Volume01 Haltura=25,5m x Largura =12m x Comprimento=145m = 44.370m3

Volume 02 Haltura= 3m x Largura = 9m x Compriemento=145m = 3.915m3

Volume 03 Haltura= 3mx Largura=1,5m x 145m = 652,5m3

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Somando = 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 2 (tempo para realização: 3 horas)

Aula-tema: Propriedades dos fluídos.

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.

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).

OBS: Apenas informações/dados para etapas posteriores.

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 3 (tempo para realização: 3 horas)

Aula-tema: Estática dos fluídos.

1°) 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 a cota registrada e sua respectiva pressão em Pa, a 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.

Importante para resolução: Qv = v.A Sendo Qv: vazão em volume (m3/s); v: velocidade (m/s) e A: área.

Tempo