Alexandre Bruno

LICENCIATURA EM FÍSICA MECÂNICA DOS SÓLIDOS E FLUIDOS AVALIAÇÃO BIMESTRAL
Nome: Alexandre Bruno

1. Depois de uma queda, um alpinista de 95kg fica balançando na extremidade de uma corda que tinha 15m de comprimento e 9,6mm de diâmetro, mas que esticou 2,8cm. Calcule para a corda (a) a deformação, (b) a tensão e (c) o módulo de Young.

(a) a deformação ... d = 2,8 / 15 x100 = 1,866 x 10-³

(b) a tensão... T = 95 x10 / pi x 9,6²/4 = 13,13 N/mm²

(c) o módulo de Young.

T =E .d

E = 13,13 / 1,866 x 10-³ = 7 x 10³ N/mm²
2. Um fio metálico, que possui comprimento de 3,50m e diâmetro igual a 0,70mm, foi submetido ao seguinte teste. Uma carga pesando 20N foi inicialmente presa ao fio para mantê-lo esticado. A posição da extremidade inferior do fio foi medida com uma régua enquanto a carga aumentava.
Carga (N)
Variação do comprimento (cm)
20
3,02
30
3,07
40
3,12
50
3,17
60
3,22
70
3,27
80
3,32
90
4,27

(a) Faça um gráfico desses valores, plotando a variação do comprimento em função da carga. (b) Faça um gráfico da tensão em função da deformação. (c) Obtenha o módulo de Young do fio. (d) O limite de proporcionalidade é atingido quando a leitura da régua indica 3,34cm. Qual era a tensão nesse ponto.

3. Em 1654, Otto von Guericke, inventor da bomba de ar, deu uma demonstração diante da realeza imperial que dois grupos de oito cavalos não foram capazes de separar dois hemisférios de latão unidos, dentro dos quais se fez vácuo. Considere que os dois hemisférios tenham paredes muito finas e que o raio r seja igual 0,30m e admita que a pressão interna seja igual 0,10atm. Uma vez que a pressão atmosférica é igual a 1atm a diferença de pressão entre a região externa e interna dos hemisférios de latão unidos é igual a 0,90atm, calcule a força necessária que os cavalos teriam que fazer para separar os dois hemisférios. (Considere que a área seja igual a πr2)

a força que teriam de exercer para separar os