Equações de energia - hidráulica, Exercícios de Hidráulica

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1.2 EQUAÇÃO DA ENERGIA Seja um volume elementar, representado por um paralelogramo de base dA e altura ds, de um líquido sujeito à ação de forças de campo (gravidade) e de contato (pressão e atrito), conforme Figura 1.1, em que s e n são direções ortogonais. Na ausência de efeitos jinâmicos e não havendo adição ou extração de trabalho do exterior, pela presença de uma bomba ou turbina, é possível chegar à equação do movi- mental da Dinâmica à massa que no instante + ocupa uma certa posição no espaço, A equação fundamental da Diná- mica, aplicada a um elemento diferen- cial da massa de líquido, na forma, representa o equilíbrio dinâmico das for- sas, tanto na direção tangencial ao es- >oamento (direção s), quanto na direção normal (direção n). O elemento de mas- sa dm = pdVol encerra o ponto P, no qual as propriedades e características do escoamento são definidas por: z, cota opográfica ou geométrica relativa à um alano horizontal de referência; p, massa específica; p, pressão; V, velocidade na direção s; 6 +, tensão de cisalhamento Figura 1.41 Forças sobre o volume elementar. devida aos efeitos de viscosidade. Resultante das forças na direção +s, a) Força de pressão: ce JE espe Lean SR (= Tag iS dA -(p + qoPas)dA = -SEaeda b) Força de superfícic devido à resistência ao escoamento. Na hipótese de a variação de velocidade nas proximidades do ponto P só ocorrer na direção n, isto é, não há efeito de binormalidade, a tensão trativa ou de cisalhamento será responsável por um esforço que se opõe ao movimento, na forma: 1or . LE Rd . + saida (r a DA qa oMiA