Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade - Ed: 5º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 26
A fundição de metal derretido é importante em muitos processos industriais. A moldagem por centrifugação é usada para a fabricação de tubos, rolamentos e muitas outras estruturas. Uma variedade de técnicas sofisticadas tem sido inventada, mas a ideia básica é ilustrada na Figura P3.26. Um compartimento cilíndrico é girado rápida e firmemente sobre um eixo horizontal. O metal derretido é derramado dentro do cilindro rotativo e, em seguida, resfriado, formando o produto acabado. Girar o cilindro a uma alta taxa de rotação força a solidificação do metal fortemente para o exterior. As bolhas são deslocadas em direção ao eixo, de modo que espaços vazios indesejáveis não estarão presentes na fundição. Às vezes é desejável formar uma moldagem composta, como um rolamento. Nela uma superfície exterior de aço forte é derramada e, em seguida, dentro dele um revestimento especial de metal de baixo atrito. Em algumas aplicações, a um metal muito forte é dado um revestimento de metal resistente à corrosão. A fundição por centrífuga resulta em forte ligação entre as camadas.
Suponha que uma manga de cobre de raio interno de e de raio externo esteja para ser fundida. Para eliminar bolhas e dar elevada integridade estrutural, a aceleração centrípeta de cada pedaço de metal deve ser de pelo menos . Qual taxa de rotação é necessária? Indique a resposta em rotações por minuto.
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?
Vem comigo!
Seja f a taxa de rotação. Cada revolução carrega cada pedaço de metal através da distância de e,
Passo 2
Um raio menor implica menor aceleração. Para atender ao critério de cada pedaço de metal consideramos o raio mínimo: