Para cada grandeza física listada, indique as dimensões usando a massa como dimensão primária, e dê as unidades SI e Inglesas típicas: (FOX 1.18)
a) Potência
b) Pressão
c) Velocidade angular
d) Energia
e) Quantidade de movimento
f) Tensão de cisalhamento
a) Potência
b) Pressão
c) Velocidade angular
d) Energia
e) Quantidade de movimento
f) Tensão de cisalhamento
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente listar as dimensões de várias grandezas físicas usando a massa como dimensão primária. Além disso, precisamos informar as unidades usadas no Sistema Internacional (SI) e no sistema Inglês. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre análise dimensional, ou seja, como expressar grandezas físicas em termos de massa (M), comprimento (L) e tempo (T).
Passo 2
Vamos começar com a Potência.
A potência mede a taxa de realização de trabalho ou a transferência de energia por unidade de tempo. Tecnicamente, potência é energia dividida pelo tempo.
Dimensões:
Sabendo que a energia tem dimensões
:
Unidades:
- SI: Watt (W)
- Inglesas: Cavalo-vapor (horsepower, hp)
Passo 3
Agora, vamos para a Pressão.
Pressão é a força exercida por unidade de área. Ou seja, é como a força está distribuída sobre uma certa superfície.
Dimensões:
Sabendo que a força tem dimensão
e a área
:
Unidades:
- SI: Pascal (Pa)
- Inglesas: Libra por polegada quadrada (psi)
Passo 4
Seguimos para a Velocidade Angular.
A velocidade angular representa a rapidez com que um objeto gira em torno de um eixo.
Dimensões:
O ângulo é adimensional (não tem dimensão), então:
Unidades:
- SI: Radianos por segundo (rad/s)
- Inglesas: Graus por segundo (°/s) ou rotações por minuto (RPM)
Passo 5
Vamos para a Energia.
Energia é a capacidade de realizar trabalho. Pode ser vista de várias formas, como energia cinética, potencial, térmica, etc.
Dimensões:
Unidades:
- SI: Joule (J)
- Inglesas: Caloria (cal) ou BTU (British Thermal Unit)
Passo 6
Agora, a Quantidade de Movimento.
Também conhecida como momento linear, a quantidade de movimento é o produto da massa de um objeto pela sua velocidade.
Dimensões:
Unidades:
- SI: Quilograma metro por segundo (kg·m/s)
- Inglesas: Libra-pés por segundo (lb·ft/s)
Passo 7
Por último, a Tensão de Cisalhamento.
Esta tensão ocorre quando forças são aplicadas paralelamente à superfície de um material, causando deformação.
Dimensões:
Unidades:
- SI: Pascal (Pa)
- Inglesas: Libra por polegada quadrada (psi)
Resposta
Prontinho! Listamos as dimensões de cada grandeza física usando a massa como base, junto com suas unidades no Sistema Internacional (SI) e no sistema Inglês.
a) Potência:
— SI: Watt (W) — Inglês: Cavalo-vapor (hp)
b) Pressão: — SI: Pascal (Pa) — Inglês: psi
c) Velocidade Angular: — SI: rad/s — Inglês: °/s ou RPM
d) Energia: — SI: Joule (J) — Inglês: Caloria ou BTU
e) Quantidade de Movimento: — SI: kg·m/s — Inglês: lb·ft/s
f) Tensão de Cisalhamento: — SI: Pascal (Pa) — Inglês: psi
b) Pressão:
c) Velocidade Angular:
d) Energia:
e) Quantidade de Movimento:
f) Tensão de Cisalhamento:
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