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

Explicação passo-a-passo:

-> $\sf 108~km/h=30~m/s$

• $\sf 1000~W\Rightarrow~1~m^2$

$\sf~~~~~~~~~x~~~~\Rightarrow~9~m^2$

$\sf x=9000~W$

Porém, o rendimento é de 30%

-> $\sf 0,3\cdot9000=2700~W$

$\sf P=\dfrac{E}{\Delta t}$

$\sf 2700=\dfrac{\frac{m\cdot v^2}{2}}{\Delta t}$

$\sf 2700\Delta t=\dfrac{200\cdot30^2}{2}$

$\sf 2700\Delta t=\dfrac{200\cdot900}{2}$

$\sf 2700\Delta t=\dfrac{180000}{2}$

$\sf 2700\Delta t=90000$

$\sf \Delta t=\dfrac{90000}{2700}$

$\sf \Delta t=33~s$

Letra D