Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

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^-

Um semicondutor é caracterizado por duas bandas, sendo elas a de valência (a de baixo, totalmente preenchida) e a de condução (a de cima, que está vazia). Essas condições só são satisfeitas quando se está no limite da temperatura igual a 0K (zero absoluto); esses portadores são excitados termicamente da banda de valência para a de condução, gerando uma condutividade tipicamente baixa.

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

Mecânica dos Fluidos

Lista 1 - Parte 2

Viscosidade e Estática dos Fluidos

Q1) Duas placas planas paralelas estão situadas a 3 mm de distância. A placa superior move-se com velocidade de 3,6 km/h, enquanto a inferior está imóvel. Considerando que um óleo apresenta viscosidade de 1 poise e ocupa o espaço entre as placas, determine a tensão de cisalhamento sobre o óleo (no SI). (Dado: 1 Poise = 0,1 N.s/m²)

Resp.: 33,3 N/m² = 33,3 Pa.

V₀ = 3,6 km/h = 1 m/s
E = 3 mm = 3 . 10^-3 m
τ = μ . V₀ / E = 1 . 10^-1 . 1 / 3 . 10^-3
τ = 0,333 . 10²
τ = 33,3 N/m² = 33,3 Pa

Q2) Em uma experiência com duas placas, o perfil de velocidades do óleo entre elas é linear. Considerando que a velocidade da placa superior é de 100 cm/s, a distância entre elas