artigo-cientifico - Brainstorm

1. Introdução:
Com a escassez de recursos naturais atualmente é necessário encontrar novos
meio de se captar água e aproveitar ao máximo os tipos de energias que estão a
nossa volta. Com isso em mente foi buscado uma forma de se captar água sem a
utilização de bombas convencionais que utilizam energia elétrica para seu
funcionamento, e a conclusão foi: utilizar o rio para a captação de sua água.
Um método já utilizado há anos na Roma Antiga, porém parcialmente
esquecidas, são as rodas d’água que transformam a energia cinética de translação de
rios, em energia cinética de rotação (torque) que pode ser utilizada para inúmeros fins,
neste caso para fazer funcionar uma bomba de água para captação de água.
A bomba ficará em funcionamento constante, abastecendo um reservatório, o
excesso de água retornará para o rio. A água armazenada será utilizada para irrigação
assim poupando o uso de água tratada, ou em casos de incêndio evitará o uso de
extintores.
Este método é algo que foi criado há muitos anos, pelo fato de ser um processo
simples que pode ser feito com materiais baratos e, de certa forma, é algo fácil de
fazer e pode ser utilizado em pequenas propriedades agrícolas próximas de um rio.
Por ser um objeto móvel, pode também ser utilizado em focos de incêndios próximos
de rios, no caso de uma falta de equipamentos.
Este produto irá ajudar pessoas de baixa renda que possuem pequenas
propriedades agrícolas. Além de que o projeto irá divulgar o conhecimento
desenvolvido pelo grupo sem nenhum custo, por meio do web site
(www.groupbrainstorm.wordpress.com) ,ato de solidariedade. A central de
bombeamento, será utilizada para combate à incêndios, em defesa da vida.
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1.2 Objetivos:
• Por meio do aproveitamento da energia cinética do rio, utilizar uma bomba d’água
acoplada à uma roda d’água para encher um reservatório;
• Evitar o uso desnecessário de energia elétrica e água
• Utilizar a água para irrigação e combate ao fogo;
• Método fácil e barato de se irrigar uma pequena área próxima de um rio.
• Em locais afastados de difícil acesso para bombeiros pode ser montada uma caixa
d’água para eventual combate ao fogo, já que é um sistema de baixa manutenção e
alta durabilidade.
• Divulgação do conhecimento por meio de internet para que qualquer pessoa que
esteja interessada montar sua central de captação de água.
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2. Fundamentação teórica:
2.1 Central de bombeamento Brainstorm
Será capitada a energia cinética de translação do rio e transformada em energia
cinética circular que por sua vez acionará uma bomba de água que por diferença de
pressão bombeará água para um reservatório em que ela será usada para irrigação e
possível combate ao fogo.
2.2 Bomba de água (modelo baseado na diferença de pressão)
A bomba de vácuo funciona a partir de um pistão que diminui a pressão dentro do
cilindro fazendo com que a água entre neste. Quando o cilindro está cheio uma válvula
fecha (com o próprio peso da água que nele está inserido) para evitar o refluxo de
água, quando o pistão desce a válvula de refluxo se mantém fechada e a de saída
(pois ela será o local de vazão para o sistema que estará em alta pressão) abre
liberando a água para a direção desejada.
2.3 Transferência ou transformação de energia
Não é difícil observar, em nosso cotidiano, transformações de um tipo de energia em
outro. Por exemplo:
- No automóvel, a energia química armazenada no combustível (gasolina ou álcool) é
transformada em energia de movimento, também chamada energia cinética
- Em uma usina hidrelétrica, a energia mecânica da queda da água é transformada em
energia elétrica:esta, quando transportada até residências, indústrias etc., sofre
alterações que podem transformá-la outra vez em energia mecânica ou em energia
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luminosa , sonora, térmica etc.
2.4 Energia Mecânica
Energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de força. A energia
mecânica total de um sistema é a soma da energia potencial com a energia cinética.
Se o sistema for conservativo, ou seja, apenas forças conservativas atuam nele, a
energia mecânica total conserva-se e é uma constante de movimento.
2.5 Energia Potencial
Energia potencial (simbolizado por U ou Ep) é a forma de energia que se encontra em
um determinado sistema e que pode ser utilizada a qualquer momento para realizar
trabalho. A energia potencial é o nome dado a forma de energia quando está
“armazenada”, isto é, que pode a qualquer momento manifestar-se.
2.6 Energia Cinética
A energia cinética é a quantidade de trabalho que teve que ser realizado sobre um
objeto para tirá-lo do repouso e colocá-lo a uma velocidade v.
2.7 Movimento Circular Uniforme
Movimento circular uniforme (MCU) é todo movimento que apresenta:
Trajetória circular.
Intensidade da velocidade escalar constante e diferente de zero;
Aceleração centrípeta não nula, pois a velocidade varia em direção e sentido.
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3. Materiais e métodos
Materiais:
Flutuadores de fibra de vidro
Pás da roda d’água de fibra de vidro
Estrutura de canos de PVC
Eixo metálico
Mangueira e canos de PVC para o abastecimento da caixa d’água
Bomba d’água de PVC: Canos de PVC , Bolinhas de Gude , Luvas de redução, T de
PVC, Cotovelo.
3.1 Bomba d’água
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Segundo o Esquema a seguir (figura
1):
3.2 Sistema Completo:
Os flutuadores irão suportar a roda d’água, que por sua vez será ligado a um eixo
conectado a uma bomba d’água que por diferença de pressão bombeará água do rio
até um reservatório.
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4. Conclusões e Perspectivas
4.1 Conclusões
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
A utilização da bomba economizará energia elétrica

A roda d’água irá aproveitar melhor a energia cinética do rio

Bombas são sistemas simples utilizados desde a antiguidade, no entanto
atualmente são deixados em detrimento. Melhor seria se elas voltassem a
vigorar.
4.2 Perspectivas

Montagem da Roda d’água

Montagem do protótipo final da bomba

Montagem da central de bombeamento composta por: bomba d’água, roda
d’água e caixa d’água.

Difundir a montagem da central de bombeamento pelo site

Procurar um grupo para a continuação do projeto
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BOMBA D`ÁGUA. Disponível em:
<http://www.dutramaquinas.com.br>. Acessado em: 10/11/2008
CARNEIRO HIDRÁULICO. Disponível em:
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<http://www.cataventoskenya.com.br/carneirohidr_inst.html>. Acessado em
23/09/2008
DA SILVA, N. Djalma. Física Paraná. São Paulo: Editora Ática, 2000
CUTRI, Raquel. Ser voluntario é ser 10. Disponível em:
<http://wqsolidariedade1.vilabol.uol.com.br>. Acessado em 10/11/2008
ENERGIA CINÉTICA. Disponível em:
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_cin%C3%A9tica>. Acessado em:
02/09/2008
ENERGIA MECÂNICA. Disponível em:
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_mec%C3%A2nica>. Acessado em:
02/09/2008
ENERGIA POTENCIAL. Disponível em:
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_potencial>. Acessado em: 02/09/2008
ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL. Disponível em:
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_potencial_gravitacional>. Acessado em:
02/09/2008
GOLPE DE ARÍETE.Disponível em:
<http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_57.asp>.Acessado em
23/09/2008
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