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Um cilindro sem costura com capacidade de armazenamento de 0,03 mᵌ é submetido a uma pressão interna de 21 MPa. A resistência final do material do cilindro é 350 N/mm². Determine o comprimento do cilindro se ele for duas vezes o diâmetro do cilindro.

a) 540 mm
b) 270 mm
c) 400 mm
e) 350 mm
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Questões para Estudantes

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula da pressão em um cilindro, que é dada por: \[ P = \frac{2 \cdot \sigma \cdot t}{d} \] onde: - \( P \) é a pressão interna (21 MPa ou 21 N/mm²), - \( \sigma \) é a resistência do material (350 N/mm²), - \( t \) é a espessura da parede do cilindro, - \( d \) é o diâmetro do cilindro. Como o comprimento do cilindro é duas vezes o diâmetro, podemos expressar o comprimento \( L \) como: \[ L = 2d \] A capacidade de armazenamento do cilindro é dada por: \[ V = \pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2 \cdot L \] Substituindo \( L \) por \( 2d \): \[ V = \pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2 \cdot (2d) = \frac{\pi d^3}{4} \] Sabemos que a capacidade de armazenamento \( V \) é 0,03 m³, que é igual a 30.000 cm³ ou 30.000.000 mm³. Assim, temos: \[ \frac{\pi d^3}{4} = 30.000.000 \] Resolvendo para \( d \): \[ d^3 = \frac{30.000.000 \cdot 4}{\pi} \] Calculando: \[ d^3 \approx \frac{120.000.000}{3,14} \approx 38.197.186 \] Portanto: \[ d \approx \sqrt[3]{38.197.186} \approx 33,4 \text{ mm} \] Agora, calculamos o comprimento \( L \): \[ L = 2d \approx 2 \cdot 33,4 \approx 66,8 \text{ mm} \] No entanto, parece que houve um erro na interpretação da questão, pois o comprimento não está entre as opções. Vamos verificar as opções novamente. Após revisar, parece que a questão pode ter um erro ou a interpretação inicial pode não ter sido a correta. Por favor, verifique se todos os dados estão corretos ou se há mais informações que possam ajudar a resolver a questão.

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