em uma corrida de cavalos numa pista de 2km,foram mensurados os seguintes valores de velocidade e de massa:
cavalo 1
velocidade 80km/h
massa 1000kg
cavalo 2
velocidade 90km/h
massa 820kg
cavalo 3
velocidade 85km/h
massa 930kg
cavalo 4
velocidade 100km/h
massa 743kg
cavalo 5
velocidade 70km/h
massa 957kg
a)A velocidade de cada cavalo no SI.
b)O tempo (em segundos) que cada cavalo levou para executar o percurso
c)A aceleração de cada cavalo (em m/s)
d)A força aplicada por cada cavalo (em Newton)
e) O trabalho que cada cavalo desenvolveu (em Joules). Este trabalho é resistente ou motor?
f)A potência de cada cavalo (em Watt)
g)A potência de cada cavalo (em cavalo-vapor)
Soluções para a tarefa
(a) A velocidade de cada cavalo no Sistema Internacional: Para o sistema internacional a unidade padrão de medida da velocidade é "m/s".
As velocidades dos cavalos foram dadas pelo enunciado em km/h, se 1 km é igual a 1000 metros e 1 hora possui 3600 segundos, 1 km/h é o mesmo que 1000 metros/3600 segundos. Então, basta dividirmos a velocidade em "km/h" por 3,6 que teremos a unidade em "m/s".
cavalo 1 = 80 / 3,6 = 22,2 m/s
cavalo 2 = 90 / 3,6 = 25 m/s
cavalo 3 = 85 / 3,6 = 23,6 m/s
cavalo 4 = 100 / 3,6 = 27,8 m/s
cavalo 5 = 70 / 3,6 = 19,4 m/s
(b) O tempo (em segundos) que cada cavalo levou para executar o percurso: Como o percurso tinha 2 km = 2000 metros, basta dividirmos o a distância percorrida pela velocidade ( v = Δs / t ).
cavalo 1 = 2000/22,2 = 90,09 segundos
cavalo 2 = 2000/25 = 80 segundos
cavalo 3 = 2000/23,6 = 84,75 segundos
cavalo 4 = 2000/27,8 = 71,94 segundos
cavalo 5 = 2000/19,4 = 103,09 segundos
(c) A aceleração de cada cavalo (em m/s²): é igual a divisão da velocidade pelo tempo de percurso:
cavalo 1 = 22,2/90,09 = 0,246 m/s²
cavalo 2 = 25/80 = 0,312 m/s²
cavalo 3 = 23,6/84,75 = 0,278 m/s²
cavalo 4 = 27,8/71,94 = 0,386 m/s²
cavalo 5 =19,4/103,09 = 0,188 m/s²
(d) A força aplicada por cada cavalo (em Newton) : F = m . a
cavalo 1 = 1000 . 0,246 = 246 N
cavalo 2 = 820 . 0,312 = 255,84 N
cavalo 3 = 930 . 0,278 = 258,54 N
cavalo 4 = 743 . 0,386 = 286,80 N
cavalo 5 = 957 . 0,188 = 179,92 N
(e) O trabalho que cada cavalo desenvolveu (em Joules). Este trabalho é resistente ou motor? Trabalho é igual a força multiplicada pelo deslocamento.
cavalo 1 = 256 . 2000 = 512 kJ
cavalo 2 = 255,84 . 2000 = 511,68 kJ
cavalo 3 = 258,54 . 2000 = 517,08 kJ
cavalo 4 = 286,8 . 2000 = 573,6 kJ
cavalo 5 = 179,92 . 2000 = 359,84 kJ
São trabalhos motor, ou seja, a força tem o mesmo sentido do deslocamento.
(f) A potência de cada cavalo (em Watt) = trabalho/tempo
cavalo 1 = 512/90,09 = 5,683 kW
cavalo 2 = 511,68/80 = 6,396 kW
cavalo 3 = 517,08/84,75 = 6,101 kW
cavalo 4 = 573,6/71,94 = 7,973 kW
cavalo 5 = 359,84/ 103,09 = 3,491 kW
(g) A potência de cada cavalo (em cavalo-vapor)
1 cv = 735,4987 W = 0,735 kW
cavalo 1 = 5,683 . 0,735 = 4,177 cv
cavalo 2 = 6,396 . 0,735 = 4,701 cv
cavalo 3 = 6,101 . 0,735 = 4,484 cv
cavalo 4 = 7,973 . 0,735 = 5,860 cv
cavalo 5 = 3,491 . 0,735 = 2,566 cv