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Um fio magnético deve ser recoberto com verniz para fins de isolamento, puxando-o através de um orifício circular de 0,9 mm de diâmetro. O diâmetro do fio é de 0,8 mm e está centrado no orifício. O verniz (m = 20 centipoise) enche completamente o espaço entre o fio e as paredes do orifício, que tem um comprimento (profundidade) de 20 mm. O fio é puxado através do orifício a uma velocidade de 50 m/s. Determinar a força requerida para puxar o fio em (N).
10,1 N
9,908 N
1,01 N
Nenhuma das alternativas acima.
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Ensinando Através de Questões

há 7 meses

Respostas

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há 7 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a fórmula da força de arrasto em um fluido viscoso. A força de arrasto \( F \) pode ser calculada pela equação: \[ F = \eta \cdot A \cdot \frac{v}{L} \] onde: - \( \eta \) é a viscosidade do fluido (em Pa.s), - \( A \) é a área da superfície do fio em contato com o fluido (em m²), - \( v \) é a velocidade do fio (em m/s), - \( L \) é o comprimento do orifício (em m). 1. Converter a viscosidade: 20 centipoise = 20 x 10⁻³ Pa.s = 0,02 Pa.s. 2. Calcular a área de contato \( A \): - O diâmetro do fio é 0,8 mm = 0,0008 m. - O raio \( r \) do fio é \( 0,0008 m / 2 = 0,0004 m \). - A área da superfície do fio \( A = 2 \pi r L \). - O comprimento \( L = 20 mm = 0,02 m \). - Portanto, \( A = 2 \pi (0,0004) (0,02) \approx 5,0265 \times 10^{-5} m² \). 3. Substituir os valores na fórmula: - \( F = 0,02 \cdot 5,0265 \times 10^{-5} \cdot \frac{50}{0,02} \). 4. Calcular: - \( F \approx 0,02 \cdot 5,0265 \times 10^{-5} \cdot 2500 \). - \( F \approx 0,02 \cdot 0,1266 \). - \( F \approx 0,002532 N \). Parece que houve um erro nos cálculos ou na interpretação dos dados, pois a força calculada não corresponde a nenhuma das alternativas. Portanto, a resposta correta é: Nenhuma das alternativas acima.

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