Um automóvel de massa igual a 1.500 kg parte do repouso em uma entrada hori-zontal e atinge uma velocidade de 72 km/h em 30 s. Calcule: a) a energia cinética do automóvel ao final de 30 s; b) a potência média neste intervalo de tempo; c) a potên-cia instantânea no final do intervalo de 30 s, supondo que a aceleração foi constante durante este intervalo.
Respostas
a) A energia cinética do automóvel ao final de 30 s é 300.000 J.
Para calcular a energia cinética do automóvel ao final de 30 s, basta utilizar a seguint fórmula:
Ec = mv²/2
Sabendo que m = 1500 kg e v = 72 km/h = 20 m/s, temos:
Ec = 1.500 x 20² / 2
Ec = 300.000 J
b) A potência média neste intervalo de tempo é 10.000W.
Para calcular a potência média neste intervalo de tempo, simularmente ao cálculo anterior, basta utilizar a fórmula abaixo:
Pm = τ / ∆t
Nesse caso o trabalho será igual a energia cinética. Para ∆t = 30 s, temos:
Pm = 300.000 / 30
Pm = 10.000 W
c) A potência instantânea no final de 30 s é de 20.000 W.
Para calcular a potência instantânea no final do intervalo de 30 s, basta usar a seguinte fórmula.
Pi = F.v
Aqui, a força pode ser dada por F = m.a e a aceleração calculada pela seguinte fórmula:
a = ∆v / ∆t
a = 20 / 30
a = 0,67 m/s
F = m.a
F = 1500 x 0,67
F = 1.000 N
Voltando para a fórmula de potência instantânea:
Pi = 1.000 x 20
Pi = 20.000 W
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