MÓDULO 1 SISTEMAS DE UNIDADES

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05/04/2018 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos.
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Módulo 1 – SISTEMAS DE UNIDADES
 
1.1 Como medir
Na engenharia estamos sempre medindo alguma grandeza física como: comprimento, temperatura, pressão, entre outras. Mas o que é medir? M
medimos o comprimento de um duto, na verdade, estamos comparando o comprimento do duto com um padrão de comprimento, chamado metro. P
o resultado é igual a 8 metros, na verdade estamos comparando o comprimento daquele duto com o padrão de comprimento: metro. Portanto, o
denominado metro.
Já que medir é comparar, quando nos propomos medir algo, podemos compará-lo com qualquer coisa. O rei George III da Inglaterra decidiu que o
seu urinol. Sendo assim, foi estipulado o padrão de medida: “galão imperial”.
Para efetuar medidas é necessário fazer uma padronização, escolhendo bases para cada grandeza. Antes da instituição do Sistema Métrico Dec
definidas de maneira arbitrária, variando de um país para outro, dificultando as transações comerciais e o intercâmbio científico entre eles.
As unidades de comprimento, por exemplo, eram quase sempre derivadas das partes do corpo do rei de cada país: a jarda, o pé, a polegada e out
definidas de uma maneira menos individual, mas por meio de padrões restritos às dimensões do meio em que vivem e não mais as variáveis desses
 
1.2 Bases dos sitemas de unidades
Medir uma grandeza é compará-la com outra da mesma espécie considerada a unidade padrão. Logo, é de suma importância ter respostas ao
grandeza envolvida. Por exemplo, um tubo com comprimento de 10 cm.
Um sistema de unidades deve conter unidades necessárias e suficientes para medir as grandezas classificadas como fundamentais e derivadas.
Na mecânica dos fluidos, as grandezas fundamentais (também chamadas de base), são:
 
 
M, L, T M = massa L = comprimento T = tempo
 
 
Base: ou
 
 
F,L,T F = força L = comprimento T = tempo
 
 
 
Todas as demais são relações entre as grandezas da base.
 
Exemplo:
Área: F0L2T0 ou simplesmente L2
 
Volume: F0L3T0 ou simplesmente L3
 
Velocidade: F0L1T-1 ou simplesmente LT-1
 
 
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De uma base para a outra, a conversão se faz mediante a 2a Lei de Newton:
 
 F = m.a
 
Exemplo:
 
 dim F= MLT-2 na base M, L, T
 
 dim M= FL-1T2 na base F, L, T
 
1.3 Principais grandezas fundamentais e derivadas:
 
 
1.4 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS:
 
01) Escrever as fórmulas dimensionais das seguintes grandezas na base MLT:
 
a) Área: M 0 L2 T 0
 
b) Volume: M 0 L3 T 0
 
c) Velocidade angular: M 0 L0 T 1
 
d) Aceleração angular: M 0 L 0 T 2
 
e) Aceleração linear: M 0 L 1 T 2
 
 
02) Pesquisadores estudaram um fenômeno e chegaram a um parâmetro hipotético chamado Andaluz (A). Andaluz é o produto da
dimensão resultante da grandeza Andaluz?
 
A M .T 2 mas F MLT 2 ou M F / LT 2
 
Logo :
 
 A (FT 2 / LT 2) FL 1
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Exercício 1:
O regime de escoamento em um tubo (laminar ou turbulento) é deterinado pelo número de Reynolds:
sendo: ρ = massa específica; V = velocidade; D = diâmetro e μ = viscosidade absoluta. A dimensão da grandeza v
 
A)
F T L3
 
B)
F T L4
 
C)
F L3 T4
 
D)
F L-2 T
 
E)
F L T2
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) A dimensão da grandeza viscosidade absoluta (µ) na base FLT é: F L-2 T 
Exercício 2:
A densidade, segundo o sistema internacional de unidades, é expressa em quilograma por metro cúbico - kg/m³. Podemos dizer q
 
A)
FLT
 
B)
FLT2
 
C)
F2L2T
 
D)
FL
 
E)
FL-4T2
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
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E) Podemos dizer que na base FLT ela pode ser expressa por: FL-4T2 
Exercício 3:
 A unidade de pressão, no sistema internacional (SI) é N/m², que pode ser representada na base FLT como:
 
 
A)
FLT
 
B)
FL-2T0
 
C)
FL-2T2
 
D)
FL-3T2
 
E)
F2L-2T2
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) que pode ser representada na base FLT como: FL-2T0 
Exercício 4:
No sistema internacional (SI) o momento polar produzido por uma força, pode ser expresso na base FLT por:
 
 
A)
FLT0
 
B)
FLT2
 
C)
F3LT2
 
D)
F3L4T2
 
E)
F3L4T3
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) pode ser expresso na base FLT por: FLT0 
Exercício 5:
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No experimento de medição de velocidades na seção transversal de um conduto no laboratório de fluidos, utilizando um tubo de P
se a leitura de pressão de 800 Pa. Essa leitura, em kgf/cm² vale:
 
A)
0,0081
 
B)
81,5772
 
C)
8,1577
 
D)
0,1160
 
E)
16,7083
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Essa leitura, em kgf/cm² vale: 0,0081 
Exercício 6:
Um manômetro indica uma pressão de 6 Bar. Esta leitura em KPa vale:
 
A)
600000
 
B)
600
 
C)
60
 
D)
450
 
E)
6118
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) Esta leitura em KPa vale: 600 
Exercício 7:
A potência de um motor elétrico é de 16 CV. Esta potência em W, vale:
 
A)
11,77
 
B)
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11767,98
 
C)
15,78
 
D)
1177
 
E)
2,81
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) Esta potência em W, vale:: 11767,98 
Exercício 8:
Um cilindro possui volume de 10.000 dm³, seu volume em m³ vale:
 
A)
10
 
B)
10000000
 
C)
10000
 
D)
353,14
 
E)
2641,72
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 10000 dm³ >>> 10 m³