Question

a velocidade de um carro de massa 800 kg aumenta uniformemente de 36 km/h ( 10 m/s) para 108 km/h (30 m/s) em 20 s, Qual é a potencia média, em hp, do motor desse carro no intervalo de tempo considerado? CONSIDERE 1 HP = 750 W.

Answer 1

Boa tarde!

Considerando o movimento uniformemente acelerado, calculamos a aceleração do automóvel:

Neste caso, temos os seguintes dados: V = 36km/h = 10m/s, e V´ = 108 km/h = 30 m/s e Δt = 20 segundos

a = ΔV/Δt
a = (30-10)/20
a = 1m/s2

Como o veículo foi acelerado durante 20 segundos temos que calcular a força resultante que atuou sobre o carro, aplicando Segunda Lei de Newton.

F = m*a
F = 800kg * 1m/s2
F = 800N

Agora calculamos a distância percorrida pelo automóvel por equação de Torricelli:

V´² = V² + 2*a*ΔS
30² = 10² + 2*1*ΔS
900 = 100 + 2ΔS
800 = 2ΔS
ΔS = 400 metros


Finalmente, devemos calcular o trabalho realizado:

W = |F|⋅|Δs|⋅cosα
W = 800 * 400 * 1
W = 320.000 J

A potência média desenvolvida será: 

P = W/Δt
P = 320000/20
P = 16000 W

Como 750 W = 1 HP 
16000W = x HP

A potência média do motor do carro foi de aproximadamente 21,33 HP.

Abraços!