Hidráulica básica e sua relação com outras ciências
in Água Hidráulica

Hidráulica básica e sua relação com outras ciências

Quem inicia os estudos em hidráulica básica deve ter em mente que esta é uma área que se interliga com outras ciências de base, como a física por exemplo.

“A Hidráulica é o estudo da estática e do movimento da água. Portanto, é a compreensão de como essa substância se comporta nos trajetos por ela percorridos, partindo da fonte de abastecimento até chegar ao ponto específico do abastecimento, como uma casa, um condomínio, uma indústria, entre outros.”, explica João Sérgio Cordeiro, diretor da Allevant Educação.

Existem, no entanto, critérios que devem ser atendidos na operação de abastecimento: os critérios de quantidade e de qualidade. Mas ele lembra: “O foco da hidráulica dentro da operação é, principalmente, a quantidade de água, e não sua qualidade. E os conhecimentos usados nesse estudo são aqueles aprendidos já no Ensino Fundamental e Médio, como conhecimentos da Matemática e da Física”.

Torricelli e Isaac Newton

No tocante à Física, Cordeiro chama a atenção especificamente para a Equação de Torricelli e para as Três Leis de Newton.

Parte da Cinemática, ramo da Física que estuda os movimentos dos corpos, a Equação de Torricelli permite o cálculo da velocidade final de um corpo que sofre uma aceleração constante sem que o intervalo de tempo em que ele permaneceu em movimento seja, de fato, conhecido. A Equação é representada pela fórmula vf²=vo²+2aΔs.
As Leis de Newton, por sua vez, expressam princípios relacionados à estática ou ao movimento de objetos físicos. Em outras palavras, princípios relacionados à dinâmica da matéria.

As 3 Leis de Newton

  • Lei I: Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.
  • Lei II: A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada. O estudo desse fenômeno levará à equação F=ma (Força é igual a Massa vezes a Aceleração), bem como a outras formulações derivadas dessas relações.
  • Lei III: A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.
    Outro aspecto importante diz respeito ao conceito de energia, principalmente aqueles relativos à energia cinética e potencial.

 

Tomando como exemplo a aplicação dessa última lei à hidráulica básica, diz Cordeiro: “Se a água está escoando por uma tubulação, irá acarretar uma ação de resistência da passagem da água por esses tubos e, consequentemente, uma perda de energia. Esse conjunto de conhecimentos, portanto, é fundamental para podermos definir como vai ser o movimento da água para que a quantidade necessária dessa substância seja devidamente distribuída onde for preciso”.

A hidráulica básica e suas interligações

O simples ato cotidiano de enchermos um copo de água em uma torneira, por exemplo, só é possível graças a cálculos que levaram em consideração conceitos como vazão, pressão, aceleração, volume, velocidade, bem como os princípios estabelecidos por Torricelli e Newton: “Por isso precisamos, no estudo da hidráulica básica, resgatar esses conhecimentos, fundamentais para a compreensão do movimento da água; compreensão que leva em conta muitos outros aspectos, como o diâmetro do tubo, o material do qual ele é feito, e a topografia”.

Quem opera sistemas hidráulicos precisa ter em mente esses conhecimentos no intuito de compreender melhor as relações entre os elementos da operação de transporte da água: “Para se ter uma ideia, a perda de energia da água dentro de um tubo que tem seu diâmetro diminuído, é inversamente proporcional à quase quinta potência. Desconhecer esses e outros princípios da hidráulica básica pode levar a tomadas de decisão que afetam gravemente a operação de abastecimento”, lembra Cordeiro.

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