Question

Consideremos que um ventilador necessita receber 50 W de potência elétrica para funcionar e que o rendimento da conversão de energia mecânica da pedalada de uma bicicleta ergométrica em energia elétrica é de 80%. Tendo que, para uma pessoa de 50 kg, pedalar uma bicicleta ergométrica equivale a uma subida de escada de 5 metros em 10 segundos, verifique quantos ventiladores essa pessoa é capaz de alimentar com a energia gerada pela bicicleta ergométrica colocando-os em total funcionamento. Observação: considere a aceleração da gravidade igual à 10 m/s2. ​ ​ Alternativas Alternativa 1: a) 4 ventiladores. Alternativa 2: b) 3 ventiladores. Alternativa 3: c) 5 ventiladores. Alternativa 4: d) 1 ventilador. Alternativa 5: e) 12 ventiladores.

Answer 1

Resposta:

m:50 kg

h: 5 metros

g: 10 m/s²

n: 80% (0,8)

Epg: m.g.h.n      -----   Epg: 50.10.5.0,8 : 2000 j

energia : potencia /tempo ( 10 segundos)

                2000/10 : 200 w

ventilador 50 w  ----  logo 200 w   ( 4 ventiladores)

Explicação:

Answer 2

A potência elétrica é a energia gasta durante um determinado tempo. A potência necessária para que o ventilador trabalhe em potencia máxima é de 50W.

A energia potencial de uma pessoa subindo uma escada de 5 m pode ser calculada pela seguinte fórmula:

$Ep=m.g.h$

Onde,

[Ep] é a energia potêncial

[m] é a massa do corpo de prova

[g] é a grvidade local

[h] é a altura

Então a Energia potencial é:

Ep = 50.10.5

Ep = 2500 [J]

O rendimento da bicicleta ergométrica é de 0,8, ou seja, a energia transmitida divida pela Energia total gerada é igual a 0,8.

n = E / Et ⇒ E = 0,8 . 2500 ⇒  E = 2000 [J]

Para calcular a potência dessa bicicleta sabemos que, potência é a energia sobre o tempo. A subida em uma escada de 5m leva 10 segundos, então:

P = E / t ⇒ P = 2000 / 10 ⇒ P = 200 [W]

Sabendo que 1 ventilador consome 50 W de potência, com 200 [W] de potência gerada, podemos alimentar 4 ventiladores.

Alternativa (a)