sexta-feira, 30 de setembro de 2011

PRESSÃO


Definimos Pressão, como o resultado  da aplicação de uma força a que um objeto está sujeito dividida pela área da superfície sobre a qual a força age, ou seja:

Pressão = Força  / Area

E Força? O que é?

Definimos força, como a causa de qualquer modificação no estado de um corpo, podendo causar sua deformação ou alteração do estado de movimento, tirando o corpo do repouso ou do movimento retilíneo uniforme. A força também pode causar deformação e movimento de uma só vez.


Um tipo de força com a qual todos estão familiarizados é o peso. É a quantidade de força que a Terra exerce sobre você.

Há dois pontos interessantes sobre essa força:

Ela o puxa para baixo, ou, mais precisamente, em direção ao centro da Terra;

Ela é proporcional à sua massa. Se você tem mais massa, a Terra exerce uma força maior sobre você.

Quando você sobe em uma balança, você exerce força sobre ela. A força que você aplica comprime uma mola que move uma agulha. Quando você atira uma bola de vôlei, aplica uma força sobre ela, que a faz acelerar. Um motor de aeroplano cria uma força que empurra o avião pelo ar.

Força provoca aceleração. Se você aplicar força em um carrinho de brinquedo (empurrando-o com a mão), ele se movimentará, quanto maior a força que você aplicar a um objeto, maior o grau de aceleração e quanto mais massa tiver o objeto, menor o grau de aceleração. A Segunda Lei de Newton é normalmente resumida em uma equação:

 a = F/m, ou F = ma (Força = Massa x Aceleração)



Para homenagear o feito de Newton, a unidade padrão de força no sistema SI (Sistema Internacional), recebeu o nome de Newton.

Um Newton (N) de força é suficiente para acelerar 1 quilograma (kg) de massa na taxa de 1 metro por segundo ao quadrado (m/s2).

De fato, é assim que força e massa são definidas. Um quilograma é a quantidade de massa que 1 N de força acelera a uma taxa de 1 m/s2.

 A Terra exerce uma força para acelerar objetos que caem à taxa de 9,8 m/s2,. Nas equações, esta taxa é referida como g. Se você soltar algo da beira de um penhasco, em cada segundo de queda o objeto vai ser acelerado em 9,8 m/s. Assim, se cair durante cinco segundos, vai atingir a velocidade de 49 m/s. É um grau de aceleração bastante rápido.

Se um carro acelerar dessa forma, atingirá cerca de 100 km/h em menos de três segundos.

Peso

O peso é a força gravitacional sofrida por um corpo na vizinhança de um planeta ou de outro corpo celeste de massa significativa. Enquanto força, o peso é uma grandeza vetorial. Portanto, apresenta intensidade, direção e sentido.

Para corpos próximos da Terra, a direção é a linha que passa pelo objeto e pelo centro da Terra. O sentido é aquele que aponta para o centro da Terra.

Matematicamente, ele pode ser descrito como o produto entre massa e a aceleração da gravidade local:
 

Unidades

A força (o peso) é medida comumente em quilograma-força (kgf),

Pronto, estamos Nivelados, agora vamos atentar para alguns itens do nosso cotidiano.


1 – FUNDAÇÃO DE EDIFICIOS

 
Os pilares de edifícios são terminados por uma fundação denominada “Sapata”, a função como vimos é distribuir em uma maior área o peso concentrado no pilar, assim a reação do terreno, é reduzida, o que garante que o solo possa manter o edifício estável. Assim uma carga de 10 Toneladas, ou 10.000 Kg, quando aplicada no solo pelo pilar de 30x30 (900 cm²), irá exigir um solo com uma resistência de: 10.000 Kg/900 cm² = 11 Kg/cm²; Para minimizar este valor utiliza-se uma sapata convenientemente dimensionada. Assim com uma área de sapata por exemplo de 1,44 m² (1,20 x 1,20), teremos necessidade de reação do solo de apenas: 10.000 Kg / 14400 cm² = 0,69 Kg/cm²

 2 – RESERVATÓRIOS APOIADOS

Um reservatório circular de 100 m³ (100.000 l) com diâmetro de 6,70 m, e altura de 3,30 m, possui um peso próprio de 6,5 Ton. (6.500 Kg), quando construído em chapa metálica. Ao acrescentarmos um volume de 100.000 l de água estamos com uma unidade de 106.500 Kg, distribuídos em uma área de 35,25 m², portanto o solo deverá reagir com uma resistência superior a: 106.500 Kg/352.500 cm² = 0,30 Kg/cm² ou seja baixa resistência para os solos mais comuns em Mato Grosso.
 A técnica construtiva recomendada é a de retirada do material superficial, compactação com rachão, e cascalho, regularização com concreto magro, e assentamento.

Quando em alguns projetos agrega-se uma estrutura de concreto como base, acrescenta-se ao peso do conjunto, reservatório + água, uma carga decorrente desta peça, que irá exigir uma maior resistência do solo, assim esta peça estrutural é desnecessária em construção de reservatórios apoiados.
3 – COMPORTAS DE FUNDO DE BARRAGEM E DECANTADORES
Uma comporta projetada para ser instalada no fundo de um decantador e de barragens, está sujeita a uma força proporcional a profundidade de sua instalação. Assim em um montante de barragem com altura da lamina dágua de 20,00 m, uma comporta de secção quadrada igual a 1,0 m² (1,0 x 1,0), estará sob o efeito de uma pressão correspondente a:
Pressão = carga liquida sobre a comporta = 20 mca (metros de coluna d’água) = 2 Kg/cm²
Logo: Pressão = Força / Área.....A força que irá atuar empurrando a comporta contra a sua sede, é de:
Força = Pressão x superfície
Força = 2 Kg / cm² x 1,0 m²
Força = 2 Kg/cm² x 10.000 cm²
Força = 20.000 Kg =  20 Toneladas
 Portanto deve ser projetado um sistema de abertura e fechamento compatível com esta força......
 Esta é uma situação semelhante ao carro que cai em um lago:
A situação é simples:
 Um carro afunda no rio;
A altura da água sobre o carro é de 1,0 m (super raso)
A porta do carro tem uma area de 1,0 m²
 Qual a força que a vitima deve fazer para abrir o carro?
 Simples: A pressão exercida pela água sobre a porta é de 1,0 mca ou 0,1 Kg/cm².
 Força da Água comprimindo a porta sobre a sua sede = Pressão x superfície
Força = 0,1 Kg/cm² x 1,0 m²
Força = 0,1 Kg/cm² x 10.000 cm²
Força = 1.000 Kg = 1 Tonelada
 Ou seja, nenhum ser humano abre esta porta.

 4 – FORÇA DE ARRANQUE DE CURVAS, e CAPs, EM INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS


Em uma tubulação  de 400 mm, conduzindo água sob uma pressão de 100 mca (10Kg/cm²), exerce que força de expulsão de curvas e Caps?
Força da Água comprimindo a parede do Cap = Pressão x superfície
Um Cap de 400 mm possui uma área de: 1.600 cm²
Logo a força a que o bloco de ancoragem de opor é de:
Força = 100 Kg/cm² x 1.600 cm²
Força = 160.000 Kg = 160 Ton
 Não é qualquer bloquinho.......................


quarta-feira, 21 de setembro de 2011

EMPUXO

Cena 1 – A DESCOBERTA no Século III a.C - A Coroa de ouro de Hierão

Quando Hierão reinava em Siracusa, decidiu oferecer uma coroa de ouro aos deuses imortais. Contratou um artesão que, mediante uma boa soma em dinheiro e a entrega da quantidade de ouro necessária, se encarregou da sua confecção. O artesão entregou a coroa na data combinada com o Rei. Porém, apesar de a considerar executada com perfeição, este duvidou que contivesse todo o ouro que tinha entregue e suspeitou que o artesão tivesse substituído uma parte desse ouro por prata.

Para comprovar a sua suspeita, o rei encarregou Arquimedes de, com a sua inteligência, encontrar uma forma de provar a fraude.. Um dia em que Arquimedes, preocupado com este assunto, foi tomar banho, percebeu que à medida que entrava na banheira, a água transbordava. Subitamente, esta observação fez-lhe descobrir o que procurava. Ficou tão contente que saíu do banho e correu para a rua a gritar: Eureka! Eureka! (encontrei! encontrei!)
Com base nesta hipótese explicativa, pegou em duas massas com o mesmo peso que o da coroa, uma de ouro e outra de prata. Mergulhou a massa de prata numa taça cheia de água e mediu a água que transbordou. Retirou então esta massa, voltou a encher a taça, mergulhou a massa de ouro e voltou a medir a água que saíu. Com esta experiência pôde verificar que a massa de ouro não fez transbordar tanta água como a de prata e que a diferença entre as quantidades de águia deslocadas era igual à diferença entre os volumes da massa de ouro e da massa de prata em igual peso.
Finalmente, voltou a encher a taça, mergulhando desta vez a coroa, que transbordou mais água do que a massa de ouro de igual peso mas menos que a massa de prata. Calculou então, de acordo com estas experiências, em quanto a quantidade de água que a coroa desalojara era maior que aquela que deslocara a massa de ouro. Estava pois em condições de saber qual a quantidade de prata que fora misturada ao ouro e mostrar claramente a fraude do artesão.
O rei não deve ter ficado lá muito satisfeito com o ourives...
Teorema de Arquimedes
Todo corpo sólido mergulhado num fluido em equilíbrio recebe uma força de direção vertical e sentido de baixo para cima de intensidade igual ao peso do líquido deslocado.

Cena 2 – ERROS DA ENGENHARIA década de 70 - Um grande reservatório apoiado tem sua construção iniciada, em uma Cidade cujo lençol freático é quase aflorante em determinada época do ano.
Para surpresa geral, um vacilo de projeto (esqueceram de Arquimedes) provocou a flutuação do reservatório de 2.000 m³
                                                                Reservatório Enterrado
 Cena 3 – SUCESSOS DA ENGENHARIA 2.000 DC - Holanda - HOUSEBOATS, as casas flutuantes de Amsterdam
Prédio Flutuante 1

                                                                                                           Prédio Flutuante 2
Não por acaso se trata dos Países Baixos: a Holanda está sempre procurando formas de lutar contra a ameaça das águas. Sua nova arma são as casa anfíbias.

Durante séculos, os holandeses construíram diques para proteger-se do mar. Agora que se prevêem inundações mais freqüentes devido à mudança do clima mundial, resolveram aprender a conviver com o mar ao invés de mantê-lo à distância.

Essa mudança de atitude reflete-se num novo projeto de casas em Maasbommel, a cerca de 100 quilômetros a oeste de Amsterdã. É uma comunidade de casas anfíbias.

Ao contrário das casas flutuantes ancoradas nos canais holandeses, ou das aldeias flutuantes da Ásia, essas casas são construídas em terreno firme. Mas são projetadas para flutuar em caso de inundações. Elas foram fabricadas em madeira leve e com base de granito oca, o que permite a flutuação.

Sem partes fixas de cimento, a estrutura está apenas depositada sobre o solo e ajustada a postes de 5 metros de altura com anéis deslizantes, o que permite que acompanhe a subida da água. Todos os cabos elétricos e os encanamentos de água e saneamento são feitos em tubos flexíveis e vão dentro dos postes de sustentação.
“Elas são como qualquer outra casa”, diz o construtor, Has van de Beek. “A única diferença é que, quando sobe a água, sobe a casa.”

Por isso, durante períodos de subida das marés, os moradores precisarão de um bote para ir do dique, onde estacionam seus carros, até a casa.

Durante mais de mil anos, os holandeses desenvolveram técnicas para conter o mar e ganhar terreno sobre ele. Os vertedouros de terra e as bombas de desaguar, movidas por moinhos, criaram áreas secas roubadas às águas, chamadas polders, onde se ergueram cidades, pastos e campos de cultivo. Se não fosse por seu sistema de diques e canais, hoje metade da Holanda já teria submergido.

O país tem padecido de graves inundações na última década, especialmente em 1993 e 1995, que causaram danos de milhões de dólares. Em 1953, mais de 1.800 pessoas morreram durante uma inundação que é lembrada simplesmente como “o desastre”.

terça-feira, 13 de setembro de 2011

PRINCIPAIS DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HIDRICA

PRINCIPAIS DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HIDRICA

A água pode afetar a saúde do homem através da ingestão direta, na preparação de alimento, no uso da higiene pessoal, na agricultura, industria ou lazer.

As principais doenças que a água pode veicular são:

DOENÇAS TRANSMITIDAS POR ÁGUAS CONTAMINADAS POR MICRORGANISMOS.

FEBRE TIFÓIDE
Sintomas - infecção bacteriana generalizada ,caracterizando-se pôr febre contínua, aparecimento de manchas róseas no abdômem, dor de cabeça, língua seca, constipação intestinal(prisão de ventre), diarréia, etc. Obs : É uma doença intestinal.

Transmissão - o homem infectado elimina pelas fezes e urina as bactérias ,constituindo as fontes de infecção. Os veículos usuais são: água contaminada, moscas, leite, alimentos, etc.

Profilaxia - tratamento da água de abastecimento. Disposição adequada dos dejetos humanos. Fervura ou pasteurização do leite. Saneamento dos alimentos, especialmente os que se consomem crus. Controle de moscas. Vacinação. Educação sanitária do público, etc.


FEBRE PARATIFÓIDE


Sintomas - infecção bacteriana, que com freqüência começa subitamente com febre contínua, manchas róseas no tronco e comumente diarréia.

Transmissão - análoga a febre tifóide.

Profilaxia - são as mesmas recomendadas para a Febre Tifóide.

Obs.: é uma moléstia do sangue e dos tecidos.

HEPATITE INFECCIOSA

Sintomas - infecção aguda que se caracteriza por febre , náusea, mal estar, dores abdominais, seguida de icterícia, perda de apetite, possibilidade de vômitos, fadiga, dor de cabeça, etc. É uma moléstia do sangue e dos tecidos.

Transmissão - o homem que é o reservatório pode eliminar o vírus da hepatite através das fezes e sangue. A transmissão ocorrerá ingerindo água, leite, alimentos, etc., contaminados. Também se transmite pôr sangue, soro ou plasma proveniente de pessoas infectadas que no caso de haver tomado injeção e a seringa não tendo sido bem lavada poderá contaminar uma outra pessoa sadia que pôr ventura venha usar tal seringa com resíduo de sangue do indivíduo infectado.

Profilaxia - saneamento dos alimentos, disposição adequada dos dejetos humanos, higiene pessoal, uso da água tratada, controle de mosca, etc. Prevenção quanto ao uso de seringas e agulhas não convenientemente esterilizadas. No caso de transfusão de sangue tomar cuidado se o doador está infectado.

POLIOMIELITE ( PARALISIA INFANTIL)


Sintomas - doença que se caracteriza pelo aparecimento de febre, mal estar, dor de cabeça, etc. e nos casos mais graves, verifica-se paralisia dos músculos voluntários, predominantemente dos membros inferiores.

Transmissão - a pessoa infectada(reservatório) elimina o vírus pelas fezes(fonte de poluição). A veiculação hídrica não é muito comum. A transmissão mais comum é pelo contágio direto e pelas gotículas do muco e saliva expelidas pelas pessoas infectadas.

Profilaxia - saneamento do meio ambiente. Imunização. Precaução no controle de pacientes, comunicantes e do meio ambiente imediato, etc.

CÓLERA

Sintomas - infecção bacteriana intestinal aguda que se caracteriza pôr inicio súbito de vômito, diarréia aquosa com aspecto de água de arroz, desidratação rápida, cianose(coloração azul da pele ), colapso, coma e morte.

Transmissão - o indivíduo infectado(reservatório) elimina pelas fezes ou vômitos as bactérias” VIBRIÃO COLÉRICO”, são transportados para o elemento sadio através dos veículos comuns : água contaminada, alimentos crus, moscas, etc.

Profilaxia - educação sanitária do público. Vacinação, Disposição adequada dos dejetos humanos. Proteção e tratamento da água de abastecimento. Saneamento dos alimentos. Fervura ou pasteurização do leite, etc.

ESQUISTOSSOMOSE ( via cutâneo - mucosa)


Sintomas - doença causada pôr verme(helmintos) que na sua fase adulta, vivem no sistema venoso do hospedeiro. Ocasiona manifestação intestinal ou do aparelho urinário. Diarréia. Dermatose. Cirrose do fígado. Distúrbios no baço, etc.

Transmissão - o homem é o principal reservatório, podendo ser também o macaco, o cavalo, os ratos silvestres, etc. A fonte de infecção é a água contaminada com larvas(cercarias), procedentes de certos gêneros de caramujos que são hospedeiros intermediários. Os ovos eliminados nas fezes e urina, chegando a água incorporam-se ao caramujo que após vários dias liberam em forma de cercarias as quais penetram através da pele do indivíduo que entrar em contato com a água.

Profilaxia - tratamento da água de abastecimento. Disposição adequada dos dejetos humanos. Controle de animais infectados. Fornecimento de vestuário protetor: botas e luvas para os trabalhadores. Educação sanitária das populações das

No Brasil, a esquistossomose é uma doença endêmica tida como rural até pouco tempo, decorrente da infecção humana por Schistosoma mansoni, um verme trematódeo adquirido nos contatos da população humana com ambientes límnicos contaminados por dejetos e colonizados por espécies suscetíveis de caramujos do gênero Biomphalaria, que a exemplo de outros agravos, apresenta claras tendências de urbanização na atualidade, como acontece nas áreas endêmicas existentes em território paulista.

Na essência, o controle dessa endemia depende do diagnóstico e tratamento dos portadores, do saneamento básico e da realização de obras de engenharia sanitária, tais como, aterro, canalização e limpeza de valas e córregos, por exemplo.

A par da possibilidade da redução dos riscos de desenvolvimento da doença com a aplicação da terapêutica, a eficiência do diagnóstico de laboratório depende da intensidade das infecções, condição que limita a capacidade resolutiva dos programas de controle, sem o incremento de melhorias no saneamento básico e do ambiente.

LEPTOSPIROSE

Agente - Leptospira, bactéria contida na urina de ratos infectados que pode ser transportada pela água contaminada e pelo lixo. É uma doença que ataca o fígado, baço e causa hemorragia.

DOENÇAS CAUSADAS POR TEORES INADEQUADOS DE CERTAS SUBSTÂNCIAS

CÁRIE DENTÁRIA

Agente - teor inadequado de flúor na água (teor abaixo de 0,6 mg/L );



Profilaxia - adicionar flúor em dosagem da ordem de 1,0 mg/L.


FLUOROSE DENTÁRIA
Agente - teor inadequado de flúor acima de 1,5 mg/L que causa escurecimento dos dentes;

Profilaxia - eliminar o flúor em excesso ou trocar de manancial.

Bócio


Agente - carência de iodo nas águas e nos alimentos;

Profilaxia - adição de iodo a água ou a algum alimento ( pôr ingestão do sal).Trocar de manancial. As quotas diárias exigidas pelo organismo humano, para conferir imunidade ao bócio variam de 10 a 300 mg/dia.

SATURNISMO


Agente - teor inadequado de chumbo ( deve ser inferior a 0,1 mg/L ). É causado pelo ataque de água agressiva ( com CO2 ) as canalizações de chumbo;

Sintomas Gerais – alucinações, envenenamento ( efeito cumulativo );

Profilaxia - controlar a agressividade da água. Evitar o uso de tubulação de chumbo ou de plásticos a base de chumbo.


ANCILOSTOMIASE:


DIARRÉIA

Os germes causadores de diarréia costumam chegar ao ser humano através da boca, podendo estar contidos na água ou alimentos contaminados.


Fatores que podem nos tornar vítimas de diarréias agudas:

beber ou ficar exposto à água não tratada

usar encanamentos furados

usar depósitos mal fechados ou sem limpeza regular

tomar banho em rio, açude ou piscina contaminada

não limpar bem as mãos e os utensílios de mesa e fogão

ser negligente na higiene pessoal.




sexta-feira, 2 de setembro de 2011

MEDIÇÃO DE VAZÃO DO RIO QUEBÓ 2

Parte 2 – MEDINDO A VAZÃO DO RIO QUEBÓ

Sábado, temperatura 41 graus, um dia perfeito para um lazer, e lá estava eu na estrada rumo ao Rio Quebó; na noite anterior já havia conferido minha tralha e achava que não faltava nada, tudo conforme o Eng. que veio de longe.

Iniciamos nossa tarefa balizando um trecho reto do rio, e por nossa sorte este trecho estava exatamente no porto de banho da comunidade local, assim aumentamos nossa mão de obra voluntária.
                                                                                                                 Porto com acesso para banhistas
                                                        Trecho Reto do Rio – Água cristalina – Temperatura Externa 41 Graus
                                                                                                Sinalizando a secção de montante e jusante
                                                                                                 Secção de Montante e de Jusante balizada
                                                                                                              Fazendo a batimetria das secções
Com o resultado da batimetria de cada secção desenhamos o perfil em AutoCAD, e com a função “area” calculamos graficamente a área de cada secção, resultando em:

Secção de Montante: 4,4213 m²

Secção de Jusante: 4,1170 m²

Secção média: 4,26915 m²

O segundo passo da nossa medição, seria determinar a velocidade do fluxo no trecho em questão, e para este fim preparamos um flutuador que era solto a montante e medido o tempo que levava para percorrer a distancia de 4,0 m, entre a secção 1 e a secção 2. Fizemos dez medições, obtendo uma média de tempo igual a 7,225 segundos.

                                                                                                                                   Detalhe do flutuador
                                                                                         Flutuador solto a montante, e no meio do canal
                                                Flutuador próximo a linha de jusante, onde define-se o tempo de percurso
                                                                     Detalhe do Flutuador entre as secções de montante e jusante
Da Física temos que no movimento uniforme a velocidade é igual a razão entre o espaço percorrido e o tempo gasto para percorrê-lo, assim:


V = E / T onde:

E = 4,0 metros

T = 7,225 segundos logo:

V = 4/7,225

V = 0,55 m/s

Da famosa equação da continuidade da hidráulica ou equação de conservação da massa temos que:

“A vazão em um conduto, canal é igual ao produto da área da secção pela velocidade do fluxo”

Q = A 1.v1 =A 2.v2

Formulinha Antiga
Logo a vazão do Rio Quebó é dada por:

Amédio = 4,26915 m²

Vmédio = 0,55 m/s

Vazão = 4,26915 m² x 0,55 m/s = 2,35 m³ /s

Ou x 1.000 .....Vazão = 2.350 litros /s

Ou 8.460.000 l/hora Hummmm...um grande caudal, em uma data de estiagem (Agosto 2.011)

Missão Cumprida, o calor continuava 41 graus......e agora chegava a hora de dar uma refrescada no corpo, aí caiu a ficha, minha maleta estava incompleta, faltou um apetrecho para o banho, o recurso do pelado, ou de cueca nem pensar, o local era inadequado......prometi que na próxima medição o primeiro apetrecho que entra na mala é a roupa de banho.

      Muito suado, depois de trabalhar ao lado de um rio de águas límpidas, agora só almoçando                         um              peixinho para aliviar. (A esq. Ver. Silvestre)
                                              Hora do rancho, sem banho, mas refrescando numa cervejinha bem gelada