Proponha um dispositivo econômico que combine alavancas e roldanas para transportar água morna de uma cisterna…

Questão

Proponha um dispositivo econômico que combine alavancas e roldanas para transportar água morna de uma cisterna até um reservatório elevado, reduzindo esforço humano e minimizando perda de calor durante o transporte. Descreva funcionamento, materiais e justifique escolhas com base em condução, convecção e isolamento térmico.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

sistema de bloco (roldanas fixas e móveis) com vantagem mecânica ˜4, acoplado a uma alavanca-manivela (braço esforço 1,2 m; braço carga 0,3 m, MA˜4) resultando em MA total ˜16 para reduzir força. Materiais: roldanas metálicas, corda resistente, tubo ou mangueira com espuma isolante e capa refletiva, tampas ou conexões curtas para reduzir trocas com o ar. Funcionamento: puxar manivela movimenta a roldana que içará baldes ou impulsionará água por mangueira; alta MA reduz esforço e permite içamento mais rápido. Justificativa térmica: isolamento do tubo diminui condução; reduzir tempo de transporte e usar tampas limita convecção; capa refletiva reduz ganho/perda por radiação. Estimativa rápida: MA 16 reduz força necessária em ˜16 vezes; menor tempo de exposição e menor área exposta reduzem perda térmica durante o transporte.

Explicação

O sistema proposto combina alavancas e roldanas para maximizar a vantagem mecânica, facilitando o transporte da água com menor esforço. A escolha de materiais isolantes e refletivos é fundamental para minimizar a perda de calor, enquanto o design do dispositivo limita a exposição ao ar, reduzindo a convecção. A eficiência do sistema é garantida pela combinação de alta vantagem mecânica e estratégias de isolamento térmico, resultando em um transporte eficaz e econômico.

Raio-X da questão

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