Question

Um carro de 900kg com velocidade de 36km/h e freado e para em 10segundos qual a potência media desse automóvel durante a freada

Answer 1

Unidades do SI: kg, m/s, s, etc.

36km/h = 10m/s

Fórmulas úteis ao exercício:

P = τ / t ; τ = F.d.cosθ ; F = m.a ; vf² = v₀² + 2aΔS ; vf = v₀ + at

• Primeiro, calculamos a distância (deslocamento percorrido):

vf = v₀ + at ⇒ 0 = 10 + a10 ⇒ a = -1m/s²

vf² = v₀² + 2aΔS ⇒ 0² = 10² + 2(-1)ΔS ⇒ ΔS = -100/-2 = 50m

• Agora,  trabalho:

F = m.a ⇒ F = 900.(-1) ⇒ F = -900N (o sinal de menos só representa que a força age em sentido contrário ao deslocamento, ou seja, forma um ângulo de 180º com ele. Não existe, de fato, força negativa)

τ = F.d.cosθ ⇒ τ = 900.50.cos180º ⇒ τ = -45000J (como é negativo, significa que houve gasto energético para ocorrer, então é um trabalho resistente. Não é necessário adotar o sinal para o cálculo de potência, pois ela é uma grandeza escalar, e não vetorial)

• Por fim, a potência:

P = τ / Δt ⇒ P = 45000 / 10 ⇒ P = 4500J/s = 4500W = 4,5kW