Question

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.

Answer 1

Resposta:

LETRA C

Explicação passo-a-passo:

Vamos calcular o tempo que demora essa água cair de 8 m de altura:

\boxed{H = \frac{g * t^2}{2} }H=2g∗t2

onde,

H: altura;

g: aceleração da gravidade;

t: TEMPO

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