FCM 0410 Física para Engenharia Ambiental

Transcrição

1 Universidade de São Paulo Instituto de Física de São Carlos - IFSC FCM 0410 Física para Engenharia Ambiental Grandezas físicas, dimensões e unidades Prof. Dr. José Pedro Donoso

2 Conversão de unidades e cálculos de ordens de grandeza 1 Reciclagem de alumínio A cerveja e os refrigerantes são vendidos em latas de alumínio. A massa de cada lata é de aprox. 18 g. Estime o número de latas consumidas anualmente no Brasil. Estime a massa de alumínio recolhido e o valor desse material se as latas forem recicladas. Considere o valor de R$ 2,50 por cada kg de alumínio recolhido.

3 Bom profissionais, sejam engenheiros, arquitetos, químicos ou físicos têm a capacidade de fazer boas estimativas de ordens de grandeza no seu quotidiano. 2 A crise de água em São Paulo O Sistema Cantareira, que abastece a Grande São Paulo, retira água das bacias dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. A área de drenagem do Sistema é de 2307 km 2 (equivalente a uma área de 48 km 48 km) e o volume de armazenamento é de 990 milhões de m 3 de água. Recentemente foi liberada pela Sabesp a utilização da segunda cota do chamado volume morto do Sistema, contendo 106 bilhões de litros de água. Considere uma família típica de 4 pessoas, que consome 16 m 3 de água por mês. O número de consumidores atendidos pelo sistema após a crise é de 6.5 milhões. Segundo os especialistas, se não chover, essa segunda cota vai se esgotar em 4 meses. Verifique.

4 3 Derrame de óleo no Golfo de Mexico Um mapa da Guarda Costeira Americana mostra a mancha de óleo no dia 26 de abril 2010, ou seja seis dias depois da explosâo da plataforma de petróleo, alcançava 5180 km2. Suponha que a espessura da camada de óleo sobre o mar fosse 1 µm, calcule o volume total da mancha de óleo e faça uma estimativa do derrame de óleo por dia. Fonte: inovacaotecnologica.com.br

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6 Área da mancha de óleo no do Golfo do Mexico transportada para o litoral de Santos Conversão de unidades: 80 milhas 42 milhas 129 km 68 km

7 4 - Aterro sanitário Está ocorrendo um debate ambiental sobre o uso de fraldas descartáveis. (a) Supondo que entre o nascimento e a idade de 2.5 anos, uma criança usa 3 fraldas por dia, estime o número de fraldas descartáveis usadas por ano no município de São Paulo (12 milhões de habitantes, sendo que 3.5% são crianças dessa idade). (b) Estime o volume total do aterro que recebe essas fraldas, supondo um volume de 0.5 litros por fralda. (c) Quantos m 2 de área de aterro, com uma altura de 10 m, são necessários para acomodar essas fraldas no aterro a cada ano? (Adaptado de Física, Tipler & Mosca, 6a edição, Prob. 1-17)

8 5 - Tsunami Japão, 11 de março de 2011 Os tsunami são grandes movimentações de água do oceano causadas por terremotos no fundo oceânico. O tsunami de Japão foi causado por um terremoto de magnitude 9 que ocorreu próximo a costa nordeste do país. O tsunami se espalhou pelo Oceano Pacífico e atingiu a costa das Américas. O Chile, a cerca de 17 mil km do local do terremoto, foi atingido por ondas de cerca de 2 m de altura. Terremotos e tsunamis no Japão Fábio Ramos Dias de Andrade Revista USP, 91, 16 (2011)

9 Velocidade da onda tsunami : 772 km/h

10 Tsunamis no Brasil Não há porque temer o aparecimento destes tsunamis no litoral do Brasil por causa da situação sismotectônica. Mais, podemos nos deparar com a ameaça de um possível tsunami partindo do Oceano Atlântico. Uma erupção, por exemplo, do vulcão Cumbre Vieja, nas Ilhas Canârias, poderia provocar um tsunami contra as costas das Américas. Neste caso, as ondas tocariam o litoral norte do Nordeste em 6 horas. Tsunamis no Brasil José Alberto Vivas Veloso Revista USP, 91,40, 2011

11 Referências bibliográficas Física 1, Resnick Halliday Krane, Capítulo 1 (Editora LTC, 1996) Física, P. Tipler & Mosca, Capítulo 1 (Editora LTC) Fundamentos da Física, Resnick Halliday Walker, Capítulo 1 (Editora LTC, 2006) Princípios da Física, R.A. Serway, J.W. Jewett. Cap. 1 (Thomson, 2004) Classical Thermodynamics, L.D. Russell e G.A Adebiyi (Saunders 1997)