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Talvez, você já tenha reparado que alguns equipamentos apresentam superfícies estendidas feitas de materiais altamente condutores (como o alumínio), e outros possuem um sistema de isolamento para garantir a segurança operacional do equipamento.

Agora, como engenheiro(a), você foi contratado(a) por uma indústria que fabrica componentes eletrônicos. Para a construção de um determinado componente elétrico, um fio magnético revestido com verniz isolante deve ser utilizado. Para o revestimento do fio com o verniz isolante, um tanque completamente preenchido com o verniz está acoplado a uma matriz circular. O fio passa por dentro da matriz circular, onde recebe a camada de verniz.

Para revestir o fio, ele é puxado por meio de uma matriz circular com 5 mm de diâmetro e 100 mm de comprimento.

A distância entre o centro da matriz circular e o nível (superfície) do verniz no tanque é de 2 m.

O diâmetro do fio é de 2 mm e ele passa centrado na matriz.

O verniz preenche completamente o espaço entre o fio e as paredes da matriz.

O verniz possui viscosidade dinâmica de 25 cP e densidade de 0,85 g/mL.

O fio é puxado a uma velocidade de 50 m/s.

O tanque contendo o verniz está aberto para a atmosfera (1 atm).

Com essas informações, o seu gestor pediu que você fizesse uma análise do processo e respondesse às seguintes perguntas:

a) Qual é a força (N) necessária para puxar o fio por meio da matriz?

b) Qual é a pressão absoluta e manométrica (kPa) que o verniz exerce na matriz circular?

Obs.: justifique cada passo tomado e cada consideração realizada.