Question

Um ferro elétrico de 1200w 127v é ligado a uma tomada de 127v durante 45 minutos. supondo que a massa de um fusca seja igual a 0,90 t e que o módulo da aceleração da gravidade seja g=10m/s2.
A energia consumida pelo ferro elétrico nesse intervalo de tempo é igual a variação de energia potencial gravitacional necessária para transportar, desde a base até o topo de um prédio de 36 metros de altura,

a) 1 fusca
b) 2 fuscas
c) 5 fuscas
d) 10 fuscas
e) 20 fuscas

Answer 1

Potência (em Watts) = Energia ou Trabalho (em Joules) / Tempo (em segundos) 

Como o ferro é ligado a sua tensão nominal (de 127 Volts), a potência dissipada também será a nominal, de 1200 Watts...

Pela equação Pot = E / t, podemos achar a energia consumida pelo ferro, isolando E :
E = Pot * t ⇒ Fórmula que usaremos para o ferro !

O tempo de uso do ferro é de 45 minutos... convertendo :

t = 45 minutos ⇒ Minuto → 60 segundos
t = 45 * 60
t = 2700 segundos

E = Pot * t ⇒ Sendo Pot = 1200 W e t = 2700 segs :
E = 1200 * 2700 
E = 3240000 Joules ⇒ Energia total consumida pelo ferro !

Epe = m * g * ΔH,  onde :
Epe → Energia potencial gravitacional;
g → Aceleração da gravidade;
ΔH → Variação de altura...

A Epe adquirida por um fusca de 0,9 toneladas (m ⇒ 0,9 * 1000 = 900 Kg), ao ser elevado a 36 metros (ΔH = 36 m), sendo g = 10 m/s², é :

Epe = 900 * 10 * 36
Epe = 324000 Joules ⇒ Energia necessária para 1 fusca ser elevado !

Para sabermos quantos fuscas seriam elevados com a quantidade de energia consumida pelo ferro, fazemos as razões entre as energias :

E / Epe = 
3240000 / 324000 =
10 ⇒ Esta é a razão, logo, com a energia consumida pelo ferro, poderíamos elevar 10 fuscas !

Logo, alternativa d).