Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

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Análise de um Pedestal de Suspensão com Rosca Trapezoidal

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O pedestal de suspensão da figura abaixo possui rosca trapezoidal métrica de uma entrada, com diâmetro nominal de 44mm e passo 7mm, deve ser usado para levantar e abaixar uma carga F de 2000 kgf.
  d=7mm      ms=0,2 aço/bronze sub     md=0,1 aço/bronze descida      mc=0,2 aço/bronze porca  dc=80mm   D=600mm  volante  F=2000kgf


a) Fornecer o diâmetro médio ou efetivo, o diâmetro menor e o ângulo da rosca;
b) Determinar a força que deve ser aplicada no volante para levantar a carga F;
c) Verificar se a haste roscada possui auto-retenção, se possuir calcule a força que deve ser aplicada no volante para abaixar a carga F;
d) Verificar o rendimento do parafuso de potência durante o levantamento da carga.


Seleção de passos
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Conceitos Essenciais de Física: Energia, Eletricidade e Circuitos

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Energia Cinética

A energia cinética depende de dois fatores:

  • Massa do corpo
  • Velocidade do corpo

Observações:

  • Quanto maior a massa do corpo, maior a energia cinética.
  • Quanto menor a massa do corpo, menor a energia cinética.

Energia Potencial

Existem três tipos de energia potencial:

  • Energia potencial gravítica
  • Energia potencial elástica
  • Energia potencial química

Energia Potencial Gravítica

A energia potencial gravítica depende de dois fatores:

  • Massa do corpo
  • Altura do corpo

Observações:

  • Quanto maior a massa do corpo, maior a energia potencial gravítica.
  • Quanto maior a altura do corpo, maior a energia potencial gravítica.

Fórmula: Epg = m x g (9,8 m/s2) x h (altura)

Flutuabilidade e Impulsão

  • O corpo vai ao fundo se I < P (Impulsão menor que Peso)
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Conceitos Básicos de Eletromagnetismo

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Indutor: Um indutor é um componente elétrico formado por um fio condutor enrolado em um núcleo de ar ou material magnético. No interior do indutor, as linhas de campo magnético se somam, concentrando o fluxo magnético. Com base nesse princípio, o indutor armazena energia magnética e se comporta como um ímã artificial.

Capacitor: O capacitor é um componente elétrico composto por duas placas paralelas, separadas por um dielétrico a uma distância "d". Quando conectado a uma bateria, as cargas positivas (Q+) do polo positivo da bateria se acumulam em uma das placas. Por indução, a segunda placa do capacitor adquire cargas negativas (-). Quando carregado, o capacitor possui a mesma tensão que os terminais da bateria, e entre as placas... Continue a ler "Conceitos Básicos de Eletromagnetismo" »

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Revisão de Física: Termodinâmica, Óptica e Ondas

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1. Princípios Termodinâmicos e Processos

Com base nos princípios termodinâmicos, é correto afirmar que:

  1. No processo cíclico, a variação da energia interna é diferente de zero.
  2. No processo isotérmico, a temperatura é constante, e no processo isobárico, o volume é constante.
  3. No processo isocórico, a temperatura é constante, e no processo isotérmico, o volume é constante.
  4. No processo isobárico, a pressão é constante, e no processo isocórico, o volume é constante.
  5. No processo isobárico, a temperatura é constante, e no processo isocórico, o volume é constante.

2. Leis da Óptica: Incidência e Reflexão

Quando a luz incide sobre uma superfície refletora plana, ocorre a incidência e a reflexão da luz. Levando-se em conta as leis

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Energias Renováveis: Solar, Hídrica e Maremotriz

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Energia Solar Fotovoltaica

A energia solar fotovoltaica é um dispositivo elétrico de estado sólido capaz de converter a luz proveniente do sol (energia solar) diretamente em energia elétrica por intermédio do efeito fotovoltaico.

A célula fotovoltaica, fabricada com material semicondutor, é a unidade fundamental desse processo de conversão.

Princípios de Funcionamento

Num semicondutor exposto à luz, um fóton de energia arranca um elétron, criando ao mesmo tempo uma lacuna ou “buraco” no átomo excitado. Normalmente, o elétron encontra rapidamente outra lacuna para preenchê-la novamente, e a energia proporcionada pelo fóton, portanto, dissipa-se em forma de calor.

O princípio de uma célula fotovoltaica é obrigar os elétrons... Continue a ler "Energias Renováveis: Solar, Hídrica e Maremotriz" »

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Características e Velocidade de Propagação do Som

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Características do Som (A.L 2.1)

Altura do Som e Frequência

A altura de um som depende da frequência da onda sonora. É considerado alto ou agudo se possuir frequência elevada, e baixo ou grave se a frequência for baixa.

Intensidade do Som e Amplitude

A intensidade de um som está relacionada com a amplitude da onda. Quanto maior for a amplitude da onda sonora, maior é a intensidade do som. O som mais intenso é aquele que apresenta maior amplitude de pressão.

Relação entre Afastamento e Amplitude

Quanto maior for o afastamento entre a fonte sonora e um microfone, menor será a amplitude da onda captada. Isto ocorre porque, à medida que um som se propaga no ar, vai perdendo energia.

Sons Puros e Harmónicos

Os sons representados são sons

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Fundamentos de Sistemas Elétricos: Redes, Potência e Transformadores

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Redes de Distribuição: Aéreas vs. Subterrâneas

1. Vantagens das Redes de Distribuição Aéreas

Citar 5 vantagens das redes de distribuição aéreas comparadas com a distribuição subterrânea:

  • Investimento inicial baixo
  • Derivações simples
  • Localização de falhas facilitada
  • Campo elétrico aberto
  • Campo magnético médio

1.2. Causas do Pouco Uso das Redes Subterrâneas

As principais causas do pouco uso das redes subterrâneas são:

  • As derivações são mais difíceis de realizar.
  • Dificuldade na localização de falhas.
  • O investimento inicial é muito alto, o que leva as pessoas a optarem pelo sistema convencional (aéreo).

2. Definição e Representação Gráfica do Triângulo das Potências

Definir, fazendo a representação gráfica, utilizando... Continue a ler "Fundamentos de Sistemas Elétricos: Redes, Potência e Transformadores" »

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SPDA: O que é e Como Funciona o Sistema Antirraios

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O que é SPDA?

SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas) é um sistema completo destinado a proteger uma estrutura contra os efeitos das descargas atmosféricas. É composto de um sistema externo e de um sistema interno de proteção.

Componentes do SPDA

  • Sistema Externo de Proteção: Sistema que consiste em subsistema de captores, subsistema de condutores de descida e subsistema de aterramento.
  • Sistema Interno de Proteção: Conjunto de dispositivos que reduzem os efeitos elétricos e magnéticos da corrente de descarga atmosférica dentro do volume a proteger (ex: DPS – Dispositivo de Proteção contra Surtos).

Descarga Atmosférica e Fenômenos Relacionados

Descarga Atmosférica: Descarga elétrica de origem atmosférica entre... Continue a ler "SPDA: O que é e Como Funciona o Sistema Antirraios" »

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Cálculo do Campo Elétrico: Anéis, Discos e Placas Carregadas

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Exercícios Resolvidos: Campo Elétrico de Distribuições de Carga

Exercício 1

Um condutor em forma de anel com raio R = 3 cm possui uma carga q = +12 × 10-9 C distribuída uniformemente. Determine a intensidade do campo elétrico em um ponto P sobre o eixo do anel a uma distância x = 50 cm do seu centro.

Solução:

E = (12 × 10-9 C × 0,5 m) / (4π × 8,85 × 10-12 C²/Nm² × (0,5² + 0,03²)3/2) = 4,31 × 10² N/C

Exercício 2

Determine a carga q distribuída em um disco uniforme de raio R = 2 m, que gera um campo elétrico de intensidade E = 5,0 × 105 N/C em um ponto a 10 m sobre o eixo que passa pelo centro do disco.

Solução:

5 × 105 N/C = σ / (2 × 8,85 × 10-12 C²/Nm²) × (1 - 10 / √(10² + 2²))

σ = 4,56 × 10-4 C/m²

Q = σ ×

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Análise e Procedimento Experimental de Dilatação Térmica

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Análise da Imprecisão Experimental

O experimento possui imprecisão? Em quais partes?

Sim, o experimento possui imprecisão. As principais fontes de erro foram:

  • Perda de Calor: Por não se tratar de um sistema isolado, parte do aquecimento foi perdida para o ambiente, impedindo a obtenção do resultado máximo teórico.
  • Erro de Medição Temporal: Houve imprecisão na marcação do tempo. Embora o intervalo fosse de dez segundos, perdia-se em média dois segundos no tempo de reação (olhar do cronômetro para o transferidor), havendo imprecisão na marcação.
  • Aproximação Angular: Em todas as medições, os graus observados foram aproximados (apenas graus inteiros), o que pode ser verificado na tabela de dados (não há números fracionados,
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