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FGV Economia 2010 – Questão 99

Ciências da Natureza / Física / Movimento Circular Uniforme / Rolamento Uniforme
Conhecido como parafuso de Arquimedes, este dispositivo foi utilizado pelos egípcios para retirar água do Nilo. Um modelo simples pode ser construído com uma mangueira enrolada em uma haste reta. Quando a haste é girada no sentido conveniente, a extremidade inferior da mangueira entra e sai da água, aprisionando uma porção desta no interior da mangueira. Enquanto o parafuso gira, a água capturada é obrigada a subir até o outro extremo da mangueira, onde é despejada.
Com um desses dispositivos, elevou-se água proveniente de um rio até um reservatório, localizado a 2,0 m de altura em relação ao nível de água desse rio. O parafuso de Arquimedes utilizado tinha 100 voltas completas de uma mangueira de borracha, sendo que cada anel podia transportar 1,0 cm3 de água. Desconsiderando atritos e supondo uma rotação uniforme, admitindo que o tempo necessário para que o parafuso girasse 360º em torno de seu eixo era de 2,0s, a potência útil da fonte do movimento de rotação, em W, era de:
Dado: densidade da água = 1,0 g/cm3
aceleração da gravidade = 10 m/s2
a) 2,5 × 10–1.
b) 2,0 × 10–1.
c) 1,5 × 10–1.
d) 1,0 × 10–2.
e) 5,0 × 10–3.

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