Exercicio Introdução Engenharia

Q u es t ão 1 O T r i a t l o é um a pa l a vra g r e g a q ue de s ign a um e v e nto atlé t i co co m po st o por t r ês m od a l i d ades . A t u a l m e n t e, o n o m e t r i a t l o é, e m g e r a l , ap l i c ado a uma c o m b i n ação de n a t aç ão, c ic li s m o e co r r i d a, n essa o r de m , e s e m int e r r u pção e n t re as m oda li dades. Pode - se c l as s i f i car a s pr o v as de T r i atlo de a co r do co m as d i s tâ n c i a s per cor r i da s e co m o s l o ca i s o n de as pr o v as são d i s p u t ada s. U ma da s pr o v a s m a i s c o nh ec i da s é a I ro nm a n , co m post a po r 3,8 k m de n a t ação, 180 k m de c i c l is m o e 42 k m de c orr ida . N e c es s i d a d e s e n e r gé t icas m é d ias p a r a as at iv i d a d e s d o T r ia t lo ( kca l/h o r a ) N at ação Ci c l i s mo Corr i da 500 400 900 Com bas e n a t abe l a de n ece ss i dade s e n er g é t i ca s apr es e n tada a nter i or m e n t e e s u po n do qu e um at le ta c a mpeã o ter m ino u a pro v a apr ese nta n do v e l o c i dades méd ias de 1,6 km / h ora pa ra n at açã o, 60 k m / h ora pa ra o c i c li s m o e 21 k m / h ora pa r a a cor r i da, e st im e o g as to e n er g é t i co t ota l de s t e at le ta. Q u es t ão 2 En er gia pot e n c ia l gr a vit ac i o na l é a e n e r gi a q u e o cor po poss ui de vi do à at ra ção g r a vi ta c i o n a l da T er ra. D es ta f or ma , a e ne r gi a po t e n c i a l g ra vi ta c io n a l d epe n de da pos i çã o do cor po e m r e l ação a um nív e l de re f erê n c ia . P ode s er ca l c ulada pe l o tr aba l ho qu e o pes o d est e co rpo r ea l i za s obre e le q u a n do ca i de um a pos i ção ini c ia l a té um po nt o de r e f er ê nc i a. A e n er gia pote n c ia l gr a vi t ac i o na l é r epres e nt ada por E p g , ca lc ul ad a por E p g = m . g . h , se n do m o va l or da ma ss a do cor po, g o v a l or da a ce l er aç ão da g r a vi dade l oca l e h o v a lor da d i st â n c i a do co r po e m re l açã o a um ní ve l de r e f er ê nc i a. Fi gura 1 U m a bo l a de fut ebo l es t á e m um a v a r a n da, n o se gun do a n da r de um p réd i o (po n to A ). Su a a l t u ra e m r e la ção ao c hão é de 12,0 m e s u a m as sa é igu a l a 2,0 k g . Co n s i d er a n do a r e f er ê n c i a n o po n to C e a a ce l e ra ção da g ra vida de loca l igua l a 10 m/ s 2 , res po n d a : a) Qu a l é o v a l o r da e n er gi a pot e n c ia l gra vi ta c i o na l da bo la n est a pos i ção (A)? b) Se a bo l a ac ide n ta lm e nte c o m eça a c a ir , q u a l é o v a l or d a s u a e n er gia pot e n c i a l g r a vi ta c i o n a l ao pas sa r pe l a ja n e la do pr i me ir o a n dar (po n to B da fi gura )? Q u es t ão 3 À m ed ida e m q u e n o ssa e spéc i e f o i s e mul t ip li ca n do e s e apr opr i a n do do espaç o t err e st re , as n ece s s i dades d e e n er gi a a um e nt ara m c o n s i der a v e lm e nte, s obre t u do porq u e de l a pas so u a dep e n der a vi da sob co n d i ções a d v er sas . T a l e v o luç ão pode ser evi de n c i ada p e l a f igur a a se guir e t a mbé m repr od uzi da n o l ivr o t e xto. Fi gura 2 - De se nv o l vim e nt o e co ns um o de e n e r gi a do h o m e m Fon t e : G O L D E M BE R G , J. En e r g i a, M e io A mb i e nte e De se n volvim e nt o . São Pa ul o : E D U SP, 1998. V i s t o q u e o h o m e m t ec n o ló gi co g ast a 230 k ca l /d i a ( 10 k ca l co m a li m e ntaç ão, 60 kca l co m m ora d ia e co mé rc i o, 90 kca l co m in d úst r i a e a g r ic ultu ra e 70 k ca l co m t r a n spor t e) e o h o m e m i n d ust r i a l gast a v a 7 7 kca l /d i a (8 kca l co m a li m e ntaç ão, 27 kca l co m mor ad i a e co m ér c io, 20 kc a l co m i n d ú s t r i a e a g r ic ultu ra e 22 kc a l co m t ra nspor t e) , q u a l f o i o aum e n t o pe r ce n t u a l do c o n s um o do h o m e m t ec n o ló gi co e m ca da uma das ca te g or i as e m r e l açã o ao h o m e m ind u str i a l ? Q u es t ão 4 A prod u çã o de e n e r gi a e lé t r i ca e m u s i nas hi d re l é tr i cas oc o r re pe la tr a n s f or maç ão da en e r gi a po t e n c i a l g ra vi ta c io n a l , p ro v e ni e nte das q u eda s d \u2019á gu as nas ba r r a g e n s, e m t raba lh o capa z de m o vim e ntar a s tu rb i nas co nst r uí das aba ixo da s ba rr a g e n s. No e nta n to, a en e r gi a po t e n c i a l d i spo ní v e l n ão é t o t a lm e n te c o nvert i da e m e n er gia e l é tr i ca de vi do à se gun d a l e i da t e r m od i nâ mi ca e obse r va - se qu e o co nce i to de e fi c i ê n c i a e n er gét ica r e l ac i o n a o pot e n c ia l de p rod u ção ( e ner gi a po t e n c ia l g r a vi t ac i o n a l) co m a e n er gia ef et iva m e nte prod uzida (e n e r gi a e l ét r i ca ) pe l a eq u a ção a s e gui r, n a q u a l EE é a e ner gi a e l ét r i ca pr od uzida por uni dade de t e m po (Watts ), E P G é a e n e r gia pote n c ia l g r a vi ta c i o n a l d i s po ní ve l po r uni dade de te m po ( Wat ts ) e \u03b7 é a e f ic iê n c i a de co nv er são : EE = \u03b7 . E PG U m a c i dade co m pop ul ação de 300 mi l h ab it a n te s apr ese nt a um co n s um o de e n er gia e l ét r i ca m éd i o de 20.000 w at ts por m ês po r h ab it a n t e. Sabe ndo q u e a u s i n a t e m uma ef ic iê n c i a de co nver são de 95 % da e n er gi a pot e nc i a l g ra vi ta c io n a l e m e n er gi a e l é t r i ca, qu a l de v e ser a q u a n t ida de mí ni m a d i spo ní ve l d e e n er gia pot e n c ia l gra vi ta c i o n a l por m ês par a a t e n der a pop ul ação se m fa l t ar e n er gi a? Q u es t ão 5 Em bo ra t odas as m oda l idade s de Eng e nh ar ia poss u a m um gra n de núm e r o de at i vidade s di fer e nt es l igada s ao se u e x er c í c io, e xi s te m c ert a s se me lh a n ça s e n tr e cada um a d e l as, co m o, por e x e m p l o, a d i vis ão de t are fas t í p ic as de n t ro de um p r oje to co m p l et o : es pec i fi cação, p roj e to ini c i a l , proj e to e x ec ut i v o, co n s tru ção o u fabr i cação, ope raçã o e m a nu te n ção. Com bas e n o co n t e ú do e st u dado n a uni dade 3 da d i sc i p l ina de I n t rod u çã o à E ng e nh ar ia , des cr e v a bre ve m e nte cada um a das e t apas de um p roj e to co m p l et o.

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