A física desempenha um papel fundamental em diversas áreas industriais, desde a fabricação de produtos até o desenvolvimento de tecnologias avançadas. Por meio dos fundamentos da física, propriedades

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MAPA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL 
II- 522023 
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QUESTÃO 1 
 
M.A.P.A. – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II 
 
 
 
CONTEXTUALIZAÇÃO 
 
A física desempenha um papel fundamental em diversas áreas industriais, desde a 
fabricação de produtos até o desenvolvimento de tecnologias avançadas. Por meio dos 
fundamentos da física, propriedades mecânicas, eletrônicas e magnéticas dos materiais, é 
possível produzir componentes com alta precisão, construir máquinas e equipamentos, 
projetar sistemas seguros, confiáveis e eficientes, bem como contribuir para o 
desenvolvimento de tecnologias que têm potencial de garantir avanços significativos em 
diversas áreas produtivas. 
 
Nesta atividade MAPA, você encontrará situações cotidianas em uma empresa e algumas 
maneiras de como os conceitos e fundamentos estudados em física são utilizados na 
resolução de problemas ou melhoria dos processos. Assim, é importante que você leia 
com atenção a atividade, pesquise soluções, resolva os exercícios com calma e contate os 
professores em caso de dúvidas. 
Desejo a vocês um ótimo trabalho! 
 
Professora Ariane Cezarotto Fiewski. 
 
PROBLEMÁTICA 
 
Você foi contratado(a) como trainee na empresa X e para avaliar o seu potencial como 
colaborador para a possibilidade de efetivação na empresa, a gerência solicitou que você 
fizesse uma avaliação de alguns processos e setores, buscando melhorias que possam 
beneficiar a empresa. Para tanto, é necessário que você cumpra as quatro etapas que 
estão descritas a seguir: 
 
ETAPA 1 
 
A sala dos engenheiros é iluminada por um circuito com três lâmpadas incandescentes 
 
em paralelo, cada lâmpada possui uma resistência de 10 Ω e uma potência de 60 W. Por 
razões de economia, a gerência solicitou a substituição das lâmpadas por lâmpadas led 
com 20 Ω e 10 W. 
 
1.a. Considerando que a tensão da rede seja de 110 V, determine quantas lâmpadas led 
serão necessárias para substituir as lâmpadas incandescentes. 
 
1.b. Sabendo que cada lâmpada nova custou R$ 20,00, quantos dias serão necessários 
para que as novas lâmpadas se paguem com a economia de energia? Suponha que o 
preço por kWh seja de R$ 0,50 e que a lâmpada fique acesa 8 horas por dia. 
 
ETAPA 2 
 
A empresa X está buscando padronizar seus procedimentos. Diante disso, você notou que 
na sala em que está trabalhando possui um gerador cujas características da força 
eletromotriz ε e resistência interna não foram especificadas. Para resolver esse problema 
você foi até o laboratório e por meio de várias medidas de potencial entre os terminais 
desse gerador e da corrente elétrica que passa neste circuito obteve a seguinte curva 
característica: 
 
 
Fonte: a professora. 
 
Analisando Analisando o gráfico obtido no experimento, determine: 
 
2.a. A força eletromotriz do gerador. 
 
2.b. A resistência interna do gerador. 
 
2.c. A equação característica desse gerador. 
 
2.d. A corrente de curto-circuito. 
 
ETAPA 3 
 
Uma das salas de produção de componentes da empresa X tem as seguintes dimensões: 
 
10 m x 10 m x 3 m. Essa sala produz alguns componentes sensíveis à temperatura e para 
isso deve ser mantida em 15 °C. Atualmente, o controle diário da temperatura da sala 
está indicando média de 28 °C. Diante disso, a gerência solicitou que você que fosse 
instalado um segundo sistema para lidar com o excesso de calor. 
Para tanto, determine a potência necessária desse novo sistema para manter a sala em 15 
°C, sabendo que o sistema funciona continuamente. Considere a densidade do ar 1,225 
kg/m³ e calor específico do ar 1000 J/kg.K. 
 
ETAPA 4 
 
A empresa possui uma máquina térmica que utiliza gás natural como combustível e gera 
500 kW de energia elétrica. Buscando otimizar a utilização dos recursos energéticos, a 
gerência da empresa resolveu aproveitar o calor gerado pela máquina térmica para 
atender a necessidade de aquecer a água de 20°C para 60 °C, por meio de um trocador 
de calor, para utilizá-la nos processos produtivos. Considerando que a máquina térmica 
apresente uma eficiência de 40%, qual é a vazão de água que pode ser aquecida? Dados: 
calor específico da água 4200 J/kg.°C 
 
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