Question

1 (Enem 2015) Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A imagem mostra o carro solar Tokai Challenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100 km/h.



 

Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1 000 W/m2, que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0 m2 e rendimento de 30%.

Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h é um valor mais próximo de

a) 1,0 s.

b) 4,0 s.

c) 10 s.

d) 33 s.

e) 300 s.

Answer 1

Olá.

vm > 100 km/h
Insolação = 1000 W/m²
Área = 9,0 m²
Rendimento =  30% = 0,3
vo = 0
vf = 108 km/h = 30 m/s
m = 200 kg

Pelo enunciado, temos que:
Insolação = Energia solar/Tempo.Área 

1000.0,3 = E/t.A

E = Ec = mv²/2 = 200.900/2 = 100.900 = 90000

300 = 90.10³/t.9
300 = 10.10³/t
t = 10000/300 = 33,3 s (Aproximadamente)

Portanto, resposta = d)

Espero ter ajudado. :)