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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A potência elétrica, em watts, desenvolvida pelo dínamo é de 2.400 W.
Letra C.
Vamos calcular o tempo que demora essa água cair de 8 m de altura:
onde,
H: altura;
g: aceleração da gravidade;
t: tempo.
Aos cálculos:
8 = 10 * t² / 2
16 = 10 * t²
t = √ 1,6 s
A vazão é de 200 L / s, então em √ 1,6 s, cairá 200*√1,6 Litros = 200√1,6 Kg.
Calculando a potência:
Potência = massa * g * altura / tempo
P = 200√1,6 * 10 * 8 / √ 1,6
P = 20.238,577 / √ 1,6
P = 16.000 W
Como o rendimento energético do referido sistema (moinho e dínamo) é de, aproximadamente, 15%:
P = 16.000 * 15%
P = 16.000 * 0,15
P = 2.400 W
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Resposta:
letra c) 2.400
NÃO AGUENTO MAIS A GEEKIE
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