Uma motocicleta de 240 kg parte do repouso e acelera durante 10 s atingindo a velocidade de 72 km por hora,.
A potencia desenvolvida no trecho de aceleração foi de:
a) 62000W
b) 31000W
c) 9600W
d) 6200W
e) 4800W
Soluções para a tarefa
Resposta: Letra E
Explicação:
Vamos gradativamente, com calma.
Fórmula da potência:
P= W/ t
P: potência( watts)
W: trabalho realizado ( joules)
t: tempo envolvido ( segundos)
Dados da questão:
massa(m)= 240 kg
tempo(t) em que houve aceleração= 10 s
velocidade atingida(v) = 72km/h.
velocidade inicial (Vo)= 0 (repouso)
deslocamento total = S
posição inicial = 0m ( corpo ainda parado)
aceleração = a
Buscaremos a aceleração (a) e o deslocamento (S) usando a fórmulas MRUV -cinemática.
Lembrando que: a velocidade deve estar em m/s pelo sistema internacional de unidades.
72km/h ---- > m/s ( divide por 3,6)
v= 72 / 3,6 = 20 m/s
v= vo+at ( Fórmula da velocidade)
20m/s= 0+a.(10s)
a= 20m/s/ 10s
a= 2m/s²
S= So+ vot+1/2a.t² ( Fórmula do deslocamento)
S= 0+ 0.(10) + 1/2 (2).10²
S= 1/2.(2) .10²
S= 100 m
Certo, encontramos a aceleração(a) que essa motocicleta teve e o deslocamento(d). Mas, por que isso é importante? Porque através destes vamos calcular a força(F) exercida para ocorrer essa aceleração(esse movimento). 2° Lei de Newton
F= m.a
F= 240 kg × 2 m/s²
F= 480 N
Encontramos a força(F), e por intermédio dela vamos encontrar o trabalho realizado(W), pois trabalho é igual ao produto da força ( em Newton) pelo deslocamento( em metros) pelo cosseno do ângulo entre eles, porém a força (F)e o deslocamento(d) seguem no mesmo sentido, o ângulo entre eles é 0° e cos0° = 1.
W= F.d cos(0°)
W= 480. 100. 1
W= 48.000 Joules
Achado o trabalho envolvido no percurso, finalmente poderemos usar a fórmula da potência(P).
W= 48.000 J
t= 10 s
P= W/ t
P=48.000/10
P= 4.800 W