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

Podemos definir que a potência elétrica, em watts, desenvolvida pelo dínamo é de 2.400 W. Para chegarmos nesse resultando utilizaremos a formula da queda livre e da potência.

Queda Livre e Potência

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

• H = g * t2/2

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

Entenda mais sobre queda livre em:

https://brainly.com.br/tarefa/16736054

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