Módulos eletrônicos de baixo consumo são testados em bancadas didáticas para verificar o aquecimento e a autonomia de baterias. Em um desses testes, um técnico utilizou um pequeno compressor de ar alimentado por uma fonte de corrente contínua estabilizada de 12 V. Em regime permanente, a corrente no circuito é de 1,5 A, com funcionamento contínuo e estável.
Considerando as perdas desprezíveis e o comportamento ôhmico, a potência elétrica consumida pelo conjunto, em watts, é igual a:

Em uma linha de envase, atuadores pneumáticos operam em ciclos repetitivos para empurrar frascos. Em um teste de rotina, sensores registram o comportamento de uma câmara pneumática preenchida com gás ideal para verificar se a energia por ciclo é compatível com a potência do conjunto. O ciclo observado é representado no diagrama P × V a seguir, com contorno retangular, composto por duas etapas isobáricas e duas isocóricas.




Diagrama P-V.

Elaboração própria. As pressões alternam entre 1,0 atm e 2,5 atm, enquanto os volumes variam entre 2,0 L e 6,0 L nos trechos isocóricos. O percurso do ciclo é horário. Perdas mecânicas ou térmicas devem ser desprezadas e deve-se adotar que 1 atm = 1,0 × 10⁵ Pa; 1L = 1,0 × 10^–3 m³ .
O trabalho líquido realizado pelo gás por ciclo, em joules, é igual a:

É comum ocorrer a checagem de equilíbrio em trilhos de separação automatizada, onde caixas se comportam como “partículas” sobre uma régua horizontal graduada em metros, com a marca 0,0 m no centro. Para que um robô de transferência opere sem falhas, o centro de massa do conjunto deve coincidir com a marca central. Considere uma checagem de equilíbrio em que são mantidas uma caixa de 2,0 kg em X₁ = –0,40 m e outra de 1,0 kg em X₂ = +0,60 m. Uma terceira caixa, de 1,0 kg, deve ser colocada ao longo do trilho até que o centro de massa do conjunto fique exatamente em x = 0,0 m. A figura abaixo esquematiza a situação problema.




Conjunto de massas sobre o trilho.
Elaboração própria. As massas do trilho e atritos devem ser desprezados e as caixas consideradas como pontos materiais.
A posição final X₃ , em metros, onde a caixa deslizante de 1,0 kg deve ser colocada, equivale a:

Em um centro de revisão de rótulos, profissionais inspecionam letras pequenas sob iluminação uniforme, mantendo distância de trabalho constante. Uma das estações de trabalho foi configurada para posicionar os rótulos a 25 cm dos olhos, favorecendo a acuidade sem a necessidade de o usuário aproximar excessivamente a cabeça da bancada. Porém, alguns usuários têm ponto próximo mais afastado que o usual, com ponto próximo a 1,0 m. Para permitir leitura confortável a 25 cm com o olho relaxado e sem acomodação, a estação oferece óculos simples com lentes convergentes, escolhidas entre dioptrias padronizadas.
A dioptria da lente para que o objeto a 25 cm seja visto com imagem virtual no ponto próximo de 1,0 m com o usuário com o olho relaxado é igual a:

O gás monóxido de dinitrogênio é empregado como agente analgésico e anestésico. Em um hospital dispõe-se de um reservatório de volume interno de 4,0 L contendo 8,8 g desse gás mantido a 300 K.
A pressão, em atmosferas, desse gás no interior do reservatório corresponde a: