Exercícios resolvidos hibbeler

CAPÍTULO 1 Problema 1.1 Dados: Substâncias comuns Alcatrão Areia Massa de calafetar Gelatina Argila para modelar Pasta dental Cera Creme de barbear Alguns desses materiais exibem características de sólido e de fluido sob diferentes condições. Determine: Explique e dê exemplos. Solução: Alcatrão, cera e gelatina comportam-se como sólidos à temperatura ambiente, ou abaixo, para pressões normais de uso. A altas pressões ou por longos períodos, eles comportam-se como fluidos. A altas temperaturas, todos os três liqüefazem-se e tornam-se fluidos viscosos. Argila para modelar e massa para calafetar comportam-se como fluidos quando cisalhados lentamente. Entretanto, eles fraturam-se sob a aplicação repentina de tensão, o que é uma característica dos sólidos. Pasta dental comporta-se como um sólido enquanto repousa no interior do tubo. Quando o tubo é fortemente espremido, a pasta dental “escoa” para fora do bocal, mostrando comportamento de fluido. Creme de barbear comporta-se de forma similar. Areia age como um sólido quando em repouso (um monte de areia). Entretanto, ela “escoa” de um bocal ou em um plano inclinado para baixo. Problema 1.5 Dados: Considere a física do “saltitar” de uma pedra na superfície da água de um lago. Compare esses mecanismos com os de uma pedra “saltitando” após ser atirada ao longo de uma rodovia. Discussão: A observação e a experiência sugerem dois comportamentos quando uma pedra é atirada ao longo da superfície da água: (1) Se o ângulo entre a trajetória da pedra e a superfície da água é grande, a pedra pode penetrar na superfície da água. Alguma quantidade de movimento da pedra será convertida em quantidade de movimento da água no esguicho resultante. Após a penetração na superfície da água, a pedra diminui rapidamente sua velocidade devido ao alto arrasto da água. Em seguida, como a pedra é mais pesada do que a água, ela irá afundar. (2) Se o ângulo entre a trajetória da pedra e a superfície da água é pequeno, a pedra pode não penetrar na