Question

Em um sítio há uma queda-d’água de 1,0 m de altura que possui uma vazão de 2,0 litros por segundo. Lembrando que para cada 1,0 litro, temos também 1,0 kg de água e que a aceleração da gravidade g = 10 m/s². A potência máxima que se pode obter aproveitando esta queda-d’água é de: a) 10 W b) 20 W c) 30 W d) 40 W e) 50 W

Answer 1

A potência será de P = 20 W alternativa B.

1) Devemos calcular o tempo de queda da água, o qual pode ser encontrar com a seguinte fórmula:

H =g * t² / 2 Onde:

H = Altura;

g = aceleração da gravidade;

t = tempo;

2) Assim, aplicando a fórmula teremos:

1 = 10 * t² / 2

2 = 10t²

t = √ 0,2 segundos

3) Por fim, podemos encontrar a potência máxima com base na vazão da água. Assim:

Vazão = 2 litros a cada 1 segundo

4) Outro ponto importante é que em cada √0,2s a vazão cairá  2 * √0,2 Litros = 2√0,2 Kg. Logo, aplicando a fórmula da potência teremos:

Potência = massa * g * altura / tempo

P = 2√0,2 * 10 * 1 / √0,2 Dividindo tudo por √ 0,2s

P = 2 * 10

P = 20 W