Eniac- modelagem e analise de sistemas

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Em um sistema de controle de velocidade de um motor de corrente contínua, o que deve acontecer quando o sensor detecta que o motor está girando mais devagar que o desejado?​​​​​​​
R: 
Aumentar a tensão de alimentação do motor.
 
Qual alternativa representa uma condição para a qual é recomendado um sistema de controle em malha aberta?
R:Impossibilidade de mensurar a saída.
 
Um sistema de controle em malha aberta é apropriado para qual dos seguintes sistemas?
 
R: Semáforo.
Qual alternativa representa uma vantagem de sistemas de controle em malha fechada? Correção automática de distúrbios.
Qual dos seguintes sensores é essencial para o controle de uma caldeira? 
R: Sensor de temperatura.
Sistema consiste no conjunto de partes ou de agentes que interagem por meio de um propósito ou objetivo comum. Os sistemas podem ser classificados de acordo com sua natureza, seu tipo ou sua constituição. Considerando o exposto, pode-se afirmar que:​​​​​​​
os sistemas de produção são exemplos de sistemas abertos, ou seja, transacionam com o meio no qual estão inseridos.
Tomar decisões faz parte da rotina dos gerentes nas indústrias. Existem algumas técnicas, ferramentas e métodos que podem reduzir os riscos relacionados a esse processo, como a modelagem e a simulação de sistemas. Sobre elas, é correto afirmar:​​​​​​​
Modelos são representações simplificadas do sistema real, que podem ser retratados por meio de expressões matemáticas ou expressões lógicas.
 
Existem inúmeros motivos que fazem com que a simulação seja utilizada pelas indústrias e por empresas prestadoras de serviços. Assinale a alternativa que apresenta esses motivos.
Permite controlar experiências antes de alterar o sistema real.
obre modelagem e simulação de sistemas, considere as seguintes afirmações:
I) O sistema de produção pode ser composto por: fornecedores que disponibilizam as entradas do processo de transformação; processo de manufatura que transforma as entradas em saídas; clientes que absorvem as saídas; ambiente no qual as partes estão inseridas.
II) Os gerentes precisam primeiro definir o sistema a ser analisado, simular esse sistema e, posteriormente, modelá-lo.
III) Simular o comportamento de um sistema é mais caro se comparado aos testes em sistemas reais, devido aos investimentos em ferramentas computacionais.
É correto o que se afirma em:
Apenas em i.
A rede composta por fornecedores, empresas e clientes pode formar um sistema de produção que tem como objetivo produzir produtos e serviços que possam satisfazer as necessidades do mercado. Esse sistema de produção pode ser classificado como:​​​​​​​
aberto, físico e artificial.
Uma força eletromotriz (fem) de 10 volts é aplicada a um circuito em série L- R, no qual a indutância é de 2 henry e a resistência 25 ohms, considerando que a corrente i(t) (em amperes) é a solução do problema de valor inicial
｛｛2⋅�'+25⋅�=10�(0)=0.​​​​​​​
Qual é o valor aproximado da corrente após 0,1 segundos? ​​​​​​​​​​​​​​
 
0,285A.
A equação diferencial para a velocidade v = v(t) de uma massa m em queda, sujeita à resistência do ar proporcional à velocidade instantânea é mv'=mg-kv, onde k é uma constante de proporcionalidade positiva e g é a aceleração da gravidade.
Assim, para um objeto de m = 5kg e k = 2 (medido experimentalmente), considerando g = 9,8m/s2, calcule a velocidade desse objeto, aproximada, após 4 segundos se v(0) = 0.
19,6m/s.
 
Suponha que um habitante infectado por um vírus da gripe volte para uma comunidade isolada, na qual habitam 2.000 pessoas.
Presumindo que o número de pessoas infectadas N(t), t medido em dias, é dado pela equação logística, determine o número de pessoas infectadas após 8 dias se N(0) = 1 e N(4) = 10.​​​​​​​
96 pessoas.
em uma reação química entre substâncias A e B, o composto resultante é tal que, para cada 3 gramas do composto A, 2 gramas de B são usados.
Determine a quantidade X formada após 80 minutos, se inicialmente havia 45 gramas de A, 40 gramas de B e 5 gramas do produto são formados em 10 minutos.
28,37 gramas.
Uma indústria química registra em um instante t0 = 0 um tanque contendo 150 litros de uma solução com 2 gramas de um certo soluto por litro. Nesse tanque, água pura entra à razão de 3l/min e uma mistura homogênea sai na mesma razão. Considere que a quantidade do soluto Q(t) (em gramas) é a solução do problema de valor inicial ｛｛�'=−3·�/150�(0)=150l·2�/�=300�.​​​​​
Quanto tempo transcorre, aproximadamente, até que a concentração de corante atinja 4% da concentração original? Dica: Resolva o PVI e encontre t1 tal que Q(t1) = 12g.​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
160 minutos.
Um sistema massa-mola composto de um objeto de massa m = 1/2kg e uma mola de constante elástica k = 3kg/s2 realiza um movimento harmônico simples, iniciando na posição x(0) = 8m com velocidade inicial x'(0) = -2m/s.
Determine a posição aproximada do objeto em relação à posição de equilíbrio após 4 segundos de movimento.
-7,1517m.
m sistema massa-mola é composto por um objeto de massa m, uma mola de constante elástica k=2 kg/s2 e uma força de amortecimento numericamente igual à velocidade instantânea.
Determine a massa m do objeto de forma que esse sistema, livre de outras forças, seja criticamente amortecido.
m = 1/8kg
Um sistema massa-mola é composto por um objeto de massa m = 9kg, uma mola de constante elástica k = 1kg/s2 e uma força de amortecimento numericamente igual a 6 vezes a velocidade instantânea.
Determine o tempo t em que o objeto passa pelo ponto de equilíbrio se x(0) = -4m e x’(0) = 2m/s.
t = 6s
Em um circuito em série LRC com indutância L = 2 henry, resistência R = 7 ohm, capacitância C = 1/3 farad e uma bateria de força eletromotriz E = 12 volt, determine a equação diferencial ordinária linear de segunda ordem que descreve a carga q = q(t) no capacitor.
 
2q''+7q'+3q=12.
Em um circuito em série LRC com indutância L = 2 henry, resistência R = 7 ohm e capacitância C = 1/3 farad, tal que em t = 0 aciona-se uma bateria de força eletromotriz E(t) = 12 volt, determine a carga aproximada no capacitor em t = 3s, supondo que q(0) = 0 e q'(0) = 0. 
2,929 coulomb
Considere o sinal x(t)=-4e-2tu(t). Sendo assim, o valor da transformada de Laplace de x(t) é igual a:
Utilizando a definição, pode-se afirmar que a transformada de Laplace do sinal x(t)=e-tsen(2t)u(t) é dada por:
 transformada de Laplace de x(t)=cos2(4t)u(t) é dada por:​​​​​​​​​​​​​​
A transformada de Laplace de x(t)=cos(2t)cos⁡(3t)u(t) é dada por:​​​​​​​​​​​​​​
A transformada de Laplace de x(t) ilustrada na figura a seguir é dada por:
Dado o diagrama de blocos a seguir, diga qual sua função de transferência (saída / entrada ou C(s)/R(s)):
C(s) / R(s) = H(s) / 1 + H(s)
Dada a função de transferência C(s) = G1(s)G2(s)R(s)/(1 + G1(s)G2(s)H(s)) diga qual é o diagrama de blocos equivalente:
Dado o diagrama de blocos a seguir, diga qual é a sua função de transferência em função de C(s):
 
C(s) = G1(s)G2(s)G3(s)R(s)/(1 + G1(s)G2(s)G3(s))
Dado o diagrama a seguir, faça a simplificação e diga qual a função de transferência equivalente:​​​​​​​ 
C(s) = G1(s)R(s)/(1 + G1(s)G2(s))
Dado o diagrama a seguir, faça a simplificação e diga qual a função de transferência equivalente:​​​​​​​
C(s) = (G(s)+H1(s))R(s)/(1+G(s)H2(s))
No desenvolvimento de um sistema de controle, uma das etapas de grande importância é o modelamento dinâmico do sistema. O modelamento matemático facilita o dimensionamento, pois verifica os requisitos de desempenho e, assim, permite a simulação virtual do sistema. A simulação pode ser realizada por meio de softwares como o Matlab e o Simulink. Nesse sentido, a simulação dinâmica utilizando o modelamento matemático desenvolvido pode trazer diversos benefícios ao projeto do sistema de controle, como o custo final reduzido do sistema e a possibilidade de verificação quanto à resposta do sistema em situações críticas.
Algumas práticas são adotadas na simplificação dos sistemas dinâmicos. Elas visam a agilizar o processo de desenvolvimento do modelamento matemático. Uma das mais utilizadas é a analogia entre sistemas,a qual permite uma modelagem mais simples por meio da correlação entre sistemas diferentes. Sobre a analogia entre sistemas dinâmicos, assinale a alternativa correta
Sistemas de nível e sistemas térmicos são análogos, sendo que o componente reservatório do sistema de nível tem característica de controle similar ao componente corpo do sistema térmico.
​​​​​​​Dados:
Tanque cilíndrico - Volume (V) = Área da base (A) x Altura (h)
Aceleração da gravidade (g) = 9,8m/s²
A respeito do funcionamento do sistema de controle para os tanques de vinho da vinícola Di Piati, marque V para verdadeiro e F para falso:
(  ) No modelamento matemático equivalente à pressão existente na saída do sistema, temos uma condição em que, no equacionamento, a pressão atmosférica é nula.
(  ) Se, na tubulação de saída do sistema, ocorre a formação de bolhas e o fluxo não é laminar, podemos dizer que o coeficiente de fluxo na tubulação é menor que 1.
(  ) Se o fluxo existente na tubulação de saída ocorrer de forma laminar ou linear, o sistema traduzido na função de transferência será de segunda ordem.
(  ) A resistência da tubulação de saída ao fluxo está diretamente ligada a dois fatores: o comprimento da tubulação de saída e a rugosidade da tubulação de saída.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
V – V – F – F.
Os sistemas pneumáticos têm ampla utilização no meio industrial, principalmente nos processos produtivos que necessitam de rapidez e agilidade, estando entre os sistemas de atuação mais rápida existentes na indústria. Os sistemas pneumáticos podem ser usados tanto em esteiras de seleção no meio industrial, quanto em sistemas de segurança de brinquedos em interatividade como montanhas-russas e evolution. Todo sistema pneumático tem maior facilidade quanto ao controle da velocidade. No entanto, tem maior dificuldade quanto ao controle da força de atuação. Assim, o controle dos sistemas e dos elementos pneumáticos deve ter alta precisão e o menor erro possível, visando, assim, à segurança das pessoas e equipamentos, além de produtividade maior dos sistemas. 
Um engenheiro elétrico, com experiência na elaboração e no desenvolvimento de sistemas de controle, realiza uma consultoria técnica em uma empresa de seleção de materiais recicláveis. Todas as esteiras da empresa realizam a separação dos materiais através de cilindros pneumáticos de simples ação com retorno por mola, conforme a figura a seguir. Os cilindros de simples ação e retorno por mola são modelados mecanicamente, pois consistem basicamente de um sistema massa-mola. Ao verificar o funcionamento de um cilindro em uma das esteiras, o engenheiro desenvolve o modelo matemático para o cilindro e encontra a função de transferência, dada por G(s):
Se trata de um sistema de segunda ordem. Sendo assim, tem maior oscilação em relação a um sistema de primeira ordem.
O sismógrafo é um aparelho que detecta os movimentos do solo, incluindo os gerados pelas ondas sísmicas, sendo muito utilizado para a detecção de terremotos. A fim de conseguir um registro confiável das vibrações existentes no solo, na prevenção de fenômenos sísmicos, é necessário realizar um sistema de controle que consiga verificar a relação existente entre a tensão no solo e o deslocamento gerado. Um engenheiro de automação e controle foi chamado para realizar o projeto do sistema de controle. Ele simplificou o sistema de funcionamento do sismógrafo em um sistema mola-amortecedor, representado na figura a seguir, a fim de facilitar o modelamento matemático do sistema. Por meio do manual técnico do sismógrafo, verificou que a massa (m) tinha 250kg, que a mola tinha uma constante elástica de 100N/m e o coeficiente de amortecimento do amortecedor (b) era igual a 3. Considerando que, para o sistema, o atrito entre as superfícies é nulo, qual é a função de transferência G(s) do sistema mecânico, levando em conta que a força FR é a entrada e a posição da massa x é a saída?​​​​​​​
G(s)=1/(250s²+3s+100) 
O forno tem uma resistência em formato retangular que envolve totalmente a área de cozimento da pizza na parte superior e inferior, de forma que a temperatura é praticamente uniforme no forno. João solicita o serviço de consultoria de um engenheiro para verificar a possibilidade de um sistema automatizado que controle a temperatura do forno e torne o processo de assar pizzas mais rápido e uniforme. Primeiramente, o engenheiro desenvolve o modelamento matemático do processo térmico de assar pizzas a fim de verificar as características de funcionamento dele e possíveis alterações.  
O forno é alimentado pela rede elétrica, tem a especificação 220V/3.000W e tem como entrada a potência elétrica (Pe) e, como saída, a temperatura do forno (T).
Dados:
C - Capacidade térmica do forno
Ta - Temperatura ambiente
Kt - Constante de perda térmica do forno
A respeito do processo de modelamento matemático térmico para o sistema do forno e das conclusões sobre o funcionamento dele, marque V para verdadeiro e F para falso:
(  ) A função de transferência do sistema térmico do forno é dada por: 
�(�)=1Cs+��​​​​​​​
​​​​​​​
(  ) Caso a resistência atuasse somente sobre a parte inferior da pizza e, assim, a temperatura não fosse uniforme em todo o forno, o sistema não seria classificado como de primeira ordem.
(  ) De acordo os dados apresentados na modelagem do sistema, será verificado que a temperatura ambiente (Ta) atua como um distúrbio.
(  ) É possível verificar que o sistema tem atraso maior se comparado ao sistema com a resistência atuando somente sobre a parte superior da pizza e, assim, a temperatura não sendo uniforme em todo o forno.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
V – V – V – F.