Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

1. Força variável e trabalho (x entre 2 m e 4 m)

Uma força variável F(x) age sobre um corpo na direção x do movimento, sendo dada pela expressão F(x) = x + 2, com x em metros e F(x) em N. Determine:

a) Esboço do gráfico

• A função é linear, com coeficiente angular 1 e ordenada na origem igual a 2.
• Valores: F(2) = 2 + 2 = 4 N e F(4) = 4 + 2 = 6 N.

b) Trabalho realizado no intervalo 2 m → 4 m

O trabalho corresponde à área sob a curva F(x) entre x = 2 m e x = 4 m. Usando a fórmula da trapezoide:

W = ((F(2) + F(4)) / 2) · (4 − 2) = ((4 + 6) / 2) · 2 = 10 J

2. Ferrari Enzo — potência média e rendimento

Dados: massa m = 1365 kg; aceleração de 0 a 100 km/h em t = 3,6 s; potência total anunciada = 650 cv; 1 cv = 735 W.

a) Potência

Conceitos de Conjugado (Torque)

Conjugado Mecânico

Mede o esforço necessário para o motor girar o eixo, sendo também chamado de torque.

Conjugado de Partida

Também chamado de conjugado de arranque ou com rotor bloqueado, é aquele desenvolvido pelo motor durante a partida com tensão e frequência nominal.

Conjugado Nominal

É aquele desenvolvido pelo motor com potência, tensão e frequência nominais.

Conjugado Base

É aquele determinado de acordo com a potência nominal e a velocidade síncrona do motor.

Conjugado Máximo

É o maior valor desenvolvido pelo motor com potência e frequência nominais, sem variação brusca de velocidade.

Conjugado Mínimo

Idêntico ao máximo, mas para valores menores.

Inércia das Massas

A carga de um motor pode ser... Continue a ler "Conceitos Essenciais: Torque, Inércia e Aterramento em Motores" »

O que é Sensoriamento Remoto

O sensoriamento remoto é uma tecnologia de obtenção de imagens e dados da superfície terrestre através da captação e registro da energia refletida/emitida pela superfície sem que haja contato físico entre o sensor e a superfície estudada (por isso é chamado de remoto).

Vantagens do Sensoriamento Remoto

• Coleta sistemática de dados
• Obtenção de dados por ondas mecânicas/eletromagnéticas
• Modelagem de processos naturais

Limitações do Sensoriamento Remoto

• Calibração dos sensores
• Custo elevado
• Manutenção

Modo de Coletar as Informações

O sensoriamento remoto é regido pela interação entre a radiação eletromagnética (REM) e o alvo. Para gerar informações relevantes, o processo é composto por sete elementos... Continue a ler "Sensoriamento Remoto: Definição, Vantagens e Princípios" »

Movimento Periódico e Oscilações

O movimento periódico é aquele que se repete em um ciclo definido. Ele ocorre quando o corpo possui uma posição de equilíbrio e uma força restauradora ou um torque atua sobre o corpo quando ele é deslocado da sua posição de equilíbrio. O período (T) é o tempo necessário para completar um ciclo. A frequência (f) é o número de ciclos por unidade de tempo: $f = 1/T$ ; $T = 1/f$. A frequência angular ($\omega$) é $\omega = 2\pi f = 2\pi/T$.

Movimento Harmônico Simples (MHS)

26) Dispositivos de Segurança (NR-12)

Quais os dispositivos de segurança previstos na NR-12?

• Comandos elétricos ou interfaces de segurança
• Dispositivos de intertravamento
• Sensores de segurança
• Válvulas e blocos de segurança ou sistemas pneumáticos e hidráulicos de mesma eficácia
• Dispositivos mecânicos
• Dispositivos de validação

27) Caldeiras

O que são caldeiras? Quais as categorias de caldeiras?

Caldeiras a vapor são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia, excetuando-se os refervedores e equipamentos similares utilizados em unidades de processo.

• Categoria A (P >= 1960 kPa (19,98 kgf/cm²))
• Categoria B (P <= 588 kPa (5,99 kgf/cm²) e Vi <= 100

Exercícios de Mecânica dos Fluidos - Hidrostática

Exercício 1

Um fluido de massa 400 kg e viscosidade cinemática ν = 10^-5 m²/s ocupa um reservatório de 1500 litros. Determine para esse fluido:

• Massa específica (ρ) em kg/m³;
• Peso específico relativo (γr);
• Viscosidade dinâmica (μ) em N.s/m².

Dados:

• Peso específico da água (γ_água) = 10⁴ N/m³;
• Aceleração da gravidade (g) = 10 m/s².

Resolução:

1. Massa específica (ρ):

   ρ = m/V

   V = 1500 l = 1,5 m³

   ρ = 400 kg / 1,5 m³

   ρ = 266,67 kg/m³

2. Peso específico (γ):

   γ = ρ.g

   γ = 266,67 kg/m³ . 10 m/s²

   γ = 2666,7 N/m³ (ou 2,67 kN/m³)

3. Peso específico relativo (γr):

   γr = γ / γ_água

   γr = 2666,7 N/m³ / 10⁴ N/m³

   γr = 0,267

4. Viscosidade dinâmica (μ):

   ν = μ/ρ => μ = ν.ρ

   μ = 10^-

a) Suponha a existência de um elétron de carga −e dentro de uma região esférica com densidade de carga positiva uniforme ρ. Mostre que seu movimento, se ele tem uma energia cinética, pode ser de oscilações harmônicas simples em torno do centro da esfera.

Direcionamento: igualar a força coulombiana com a força da lei de Hooke.

b) Suponha que a carga positiva total tenha um valor igual em módulo à carga de um elétron (de forma que a carga total do átomo seja igual a zero), e suponhamos que esteja distribuída sobre uma esfera de raio r' = 1,0×10^-10 m; ache a constante da força k e a frequência do movimento do elétron. Substituição direta de valores numéricos nas equações do oscilador harmônico simples.

4) Experimento de

• Aplica-se um torque de 0,25 N.m a um cilindro de raio 6 m e massa 4 kg. Utilizando a 2ª Lei de Newton, o resultado é: 34,72 rad/s
• Uma peça de massa M=10 kg e comprimento L=50 cm. Calcule o momento de inércia em relação a um eixo na extremidade direita da peça (x=0 m): 0,208 kg.m²
• Uma massa de modelar (m=100 g) é atirada com velocidade v=4 m/s e colide inelasticamente com uma bola de massa M=700 g. Calcule a velocidade final do conjunto: 0,50 m/s
• Uma mola de constante elástica K=2000 N/m é comprimida em x=5 cm. Uma pequena massa m=150 g é liberada pela mola. Calcule a distância percorrida: 1,7 m
• Um corpo de massa m=2 kg cai de uma altura h=2,5 m e desliza sobre uma superfície com coeficiente de atrito cinético μ₊ = 0,45. Qual a