Como calcular a força da água em movimento

Escrito por julie richards Google | Traduzido por luiz neves
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Como calcular a força da água em movimento
A represa Hoover usa água para gerar eletricidade (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

As usinas hidrelétricas usam a força da água para operar máquinas e gerar eletricidade. Os engenheiros precisam calcular a força da água em movimento para determinar a energia cinética disponível do fluxo de água. Um exemplo simples do uso da força da água são as rodas antigas usadas para operar máquinas que moem grãos para fazer farinha. Quando os cientistas descobriram que a eletricidade podia ser gerada usando a força natural da água, barragens foram construídas para aproveitar essa força. Em 1881, a cidade de "Niagra Falls" usava o poder da água para operar as luzes da cidade. Hoje, muitos países ao redor do mundo usam a força do movimento da água para gerar energia.

Nível de dificuldade:
Moderadamente fácil

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O que você precisa?

  • Cronômetro
  • Vara de medição
  • Metro de pedreiro
  • Barbante
  • 4 estacas de jardim
  • Calculadora (opcional)

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Instruções

  1. 1

    Escolha uma área calma e reta da água, que tenha pelo menos 6 metros de comprimento. Crave uma estaca de jardim em um lado da corrente de água e uma segunda estaca diretamente no lado oposto. Passe um cordão de uma estaca para a outra, e marque-o em quatro intervalos iguais.

  2. 2

    Meça 6 metros no sentido da água e crave outras duas estacas nas margens. Amarre um cordão e marque-o mais uma vez em quatro intervalos iguais.

  3. 3

    Solte um objeto flutuante, como uma garrafa plástica ou uma bola de tênis, dos primeiros marcadores até os segundos. Meça o tempo que leva para o objeto viajar de um marcador até o outro. Faça isso mais três vezes para ter dados mais precisos. Calcule a média dos valores obtidos dividindo o tempo total pela quantidade de vezes que você repetiu o processo. Grave esse tempo marcado em metros por segundo.

  4. 4

    Calcule a profundidade média da corrente de água, medindo a profundidade da água em cada uma das marcas no primeiro cordão. Some as medidas e divida por 4. Repita o mesmo processo no segundo cordão. Anote as profundidades médias da corrente nas duas áreas marcadas.

  5. 5

    Calcule a área da corrente de água somando as profundidades médias e dividindo por 2, então, multiplique o resultado pela largura do local. Anote esse valor como a área média da corrente.

  6. 6

    Use a fórmula F = ALC/T para calcular a força da água em movimento. F = força, A = Área média, L = comprimento do local (6 metros), C = coeficiente para o fundo do local, e T = tempo. O coeficiente usado pela agência de proteção ambiental é de 0,8 para locais com um fundo pedregoso e 0,9 para um fundo de lama.

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