Um moinho é instalado na base de uma pequena cachoeira situada dentro de uma fazenda. Esse moinho, por sua vez, está acoplado a um dínamo, que transforma a energia cinética rotacional em energia elétrica.
A cachoeira possui 8 metros de altura e apresenta um fluxo de 200 litros de água por segundo, que permanece praticamente constante durante todo o ano. Para a execução do projeto, o dono da fazenda analisa alguns dados adicionais descritos a seguir:
Densidade da água = 1 kg/L
Aceleração da gravidade = 10 m/s2
O rendimento energético do referido sistema (moinho e dínamo) é de, aproximadamente, 15%.
Considerando-se que a velocidade inicial da queda da água seja praticamente nula, a potência elétrica, em watts, desenvolvida pelo dínamo é
a) 1 600.
b) 2 000.
c) 2 400.
d) 13 600.
e) 16 000.
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Soluções para a tarefa
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Resposta:
C
Explicação:
Boa noite!
Temos que P = W/Δt
→ Adotando Δt = 1 s, temos que o volume de água deslocada é de V = 200 L
Como m = d . V = 1 . 200 ⇒ m = 200 kg de água deslocada por segundo
→ O módulo do trabalho exercido por essa massa de água é:
W = mgh = 200 . 10 . 8 = 16.000 J
→A potência desenvolvida pelo sistema é de:
P = 0,15 . W/Δt = 0,15 . 16.000/1 = 2400 W
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