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43984869985 ATV1 FENÔMENOS DE TRANSPORTE 52 2023 UNICESUMAR.docx

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Um engenheiro foi contratado para analisar o processo de revestimento de um fio magnético com verniz isolante através de uma matriz circular. O fio passa por uma matriz de 5mm de diâmetro e 2m acima de um tanque de verniz com viscosidade de 25cP e densidade de 0,85g/mL. O engenheiro deve calcular a força para puxar o fio a 50m/s e a pressão do verniz na matriz.

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Talvez, você já tenha reparado
que alguns equipamentos apresentam superfícies estendidas feitas de materiais altamente condutores
(como o alumínio), e outros possuem um sistema de isolamento para garantir a segurança operacional
do equipamento.
Agora, como engenheiro(a), você foi contratado(a) por uma indústria que fabrica componentes
eletrônicos. Para a construção de um determinado componente elétrico, um fio magnético revestido
com verniz isolante deve ser utilizado. Para o revestimento do fio com o verniz isolante, um tanque
completamente preenchido com o verniz está acoplado a uma matriz circular. O fio passa por dentro
da matriz circular, onde recebe a camada de verniz.
Fonte: o autor.
Para revestir o fio, ele é puxado por meio de uma matriz circular com 5 mm de diâmetro e 100 mm de
comprimento.
A distância entre o centro da matriz circular e o nível (superfície) do verniz no tanque é de 2 m.
O diâmetro do fio é de 2 mm e ele passa centrado na matriz.
O verniz preenche completamente o espaço entre o fio e as paredes da matriz.
O verniz possui viscosidade dinâmica de 25 cP e densidade de 0,85 g/mL.
O fio é puxado a uma velocidade de 50 m/s.
O tanque contendo o verniz está aberto para a atmosfera (1 atm).
Com essas informações, o seu gestor pediu que você fizesse uma análise do processo e respondesse
às seguintes perguntas:
a) Qual é a força (N) necessária para puxar o fio por meio da matriz?
b) Qual é a pressão absoluta e manométrica (kPa) que o verniz exerce na matriz circular?
Obs.: justifique cada passo tomado e cada consideração realizada.

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  • 1. Talvez, você já tenha reparado que alguns equipamentos apresentam superfícies estendidas feitas de materiais altamente condutores (como o alumínio), e outros possuem um sistema de isolamento para garantir a segurança operacional do equipamento. Agora, como engenheiro(a), você foi contratado(a) por uma indústria que fabrica componentes eletrônicos. Para a construção de um determinado componente elétrico, um fio magnético revestido com verniz isolante deve ser utilizado. Para o revestimento do fio com o verniz isolante, um tanque completamente preenchido com o verniz está acoplado a uma matriz circular. O fio passa por dentro da matriz circular, onde recebe a camada de verniz.
  • 2. Fonte: o autor. Para revestir o fio, ele é puxado por meio de uma matriz circular com 5 mm de diâmetro e 100 mm de comprimento. A distância entre o centro da matriz circular e o nível (superfície) do verniz no tanque é de 2 m. O diâmetro do fio é de 2 mm e ele passa centrado na matriz. O verniz preenche completamente o espaço entre o fio e as paredes da matriz. O verniz possui viscosidade dinâmica de 25 cP e densidade de 0,85 g/mL. O fio é puxado a uma velocidade de 50 m/s. O tanque contendo o verniz está aberto para a atmosfera (1 atm). Com essas informações, o seu gestor pediu que você fizesse uma análise do processo e respondesse às seguintes perguntas: a) Qual é a força (N) necessária para puxar o fio por meio da matriz? b) Qual é a pressão absoluta e manométrica (kPa) que o verniz exerce na matriz circular? Obs.: justifique cada passo tomado e cada consideração realizada.