Portfólio Física Ondulatória E Óptica

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ENGENHARIA ELÉTRICA

CAIO PACHECO DUARTE- 234482021

ILHOMAR PEDROSO GARCIA- 211782016

THIAGO DA SILVA-222222014

PORTIFÓLIO

 FÍSICA: ONDULATÓRIA E ÓPTICA

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GUARULHOS  2024

CAIO PACHECO DUARTE- 234482021

ILHOMAR PEDROSO GARCIA- 211782016

THIAGO DA SILVA-222222014

PORTIFÓLIO

 FÍSICA: ONDULATÓRIA E ÓPTICA

Trabalho apresentado ao Curso Engenharia Elétrica do Centro Universitário ENIAC para a disciplina Física Ondulatória e óptica.

Prof. Daniel de Oliveira

GUARULHOS 2024

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a) Supondo que o eixo de interligação dos diafragmas trabalha com uma frequência de 147 rpm , com uma amplitude de oscilação de 3,7 cm, determine as equações harmônicas de posição, velocidade e aceleração, com os respectivos gráficos. Use π 2 𝑟𝑎𝑑 como fase inicial. ( 2,5 pontos )

Para resolver este problema, primeiro precisamos converter a frequência de rotações por minuto (rpm) para radianos por segundo (rad/s). A frequência angular (ω) é dada por:

ω = 2π * f

onde f é a frequência em Hz (1 Hz = 1 ciclo por segundo). Portanto, para converter 147 rpm para rad/s, temos:

ω = 2π * 147 / 60 ≈ 15.4 rad/s

A amplitude de oscilação (A) é dada como 3,7 cm, que é igual a 0,037 m. A fase inicial (φ) é dada como π/2 rad.

A equação harmônica de posição (x) é dada por:

x(t) = A * cos(ω * t + φ)

A equação harmônica de velocidade (v) é a derivada da equação de posição em relação ao tempo:

v(t) = -A * ω * sin(ω * t + φ)

A equação harmônica de aceleração (a) é a derivada da equação de velocidade em relação ao tempo:

a(t) = -A * ω^2 * cos(ω * t + φ)

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b) Sabendo que a massa por segundo deslocada pelos diafragmas vale 0,5 kg , determine a equação da energia total da bomba transmite para o liquido, com o respectivo gráfico. ( 2,5 pontos ) - Sobre o amortecedor de Pulsações para Bombas de Diafragma Pneumático.

A energia total transmitida pela bomba para o líquido pode ser calculada usando a equação da energia cinética e a equação da energia potencial. A energia cinética é dada por 1/2 * m * v^2, onde m é a massa por segundo deslocada pelos diafragmas (0,5 kg) e v é a velocidade do líquido. A energia potencial é dada por m * g * h, onde g é a aceleração devido à gravidade (9,8 m/s^2) e h é a altura do líquido. A energia total é a soma dessas duas energias.

A altura do líquido pode ser calculada usando a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão, a densidade do líquido, a gravidade e a altura. A equação de Bernoulli é P + 1/2 * ρ * v^2 + ρ * g * h = constante, onde P é a pressão, ρ é a densidade do líquido e v é a velocidade do líquido. A constante é a mesma em dois pontos diferentes ao longo do fluxo do líquido. Se assumirmos que a pressão é constante ao longo do fluxo, podemos simplificar a equação de Bernoulli para ρ * g * h = constante. Portanto, a altura do líquido é inversamente proporcional à densidade do líquido e à aceleração devido à gravidade.

Substituindo a altura do líquido na equação da energia potencial, obtemos a energia total transmitida pela bomba para o líquido:

E = 1/2 * m * v^2 + m * g * h

E = 1/2 * 0,5 * v^2 + 0,5 * 9,8 * h

E = 0,25 * v^2 + 4,9 * h

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c) Descreva detalhadamente o funcionamento do amortecedor de Pulsações deste sistema para manter a pressão praticamente constante nas tubulações. ( 2,5 pontos )

Funcionamento:

O amortecedor de pulsações é um cilindro com uma câmara de ar comprimido e um diafragma flexível.

Quando a bomba de diafragma pneumático está em operação, ela gera pulsos de pressão que são transmitidos através das tubulações.