Question
3 (Famerp-SP) Em uma competição automobilistica, deter- minado piloto realiza 20 voltas na pista em 30 minutos. a) Sabendo que o comprimento da pista é de 6,0 km cal- cule a distância, em quilômetros, percorrida por esse piloto em 5,0 minutos considerando que sua velocida- de escalar média nesse intervalo de tempo seja igual à velocidade escalar média nas 20 voltas. b) Nessa pista, há uma reta plana e horizontal. Durante a competição , determinado carro com massa total 1000 kg, entra nessa reta com velocidade de 60m/s e, depois de 10 segundos, chega ao seu final com velocidade de 80m/s Calcule a potência útil média,
Solution
4.6
(211 Votos)
Antônio
Mestre · Tutor por 5 anos
Resposta
a) Para calcular a distância percorrida pelo piloto em 5,0 minutos, podemos usar a fórmula da velocidade média:Velocidade média = Distância / TempoSabemos que o piloto realiza 20 voltas na pista em 30 minutos, então podemos calcular a velocidade média:Velocidade média = (20 voltas) / (30 minutos)A velocidade média é igual à velocidade escalar média nas 20 voltas. Portanto, podemos usar essa mesma velocidade para calcular a distância percorrida em 5,0 minutos:Distância = Velocidade média * TempoDistância = ((20 voltas) / (30 minutos)) * (5,0 minutos)Distância = (2/3) * 5Distância = 10/3 kmPortanto, a distância percorrida pelo piloto em 5,0 minutos é de 10/3 km ou aproximadamente 3,33 km.b) Para calcular a potência útil média, podemos usar a fórmula:Potência = (Energia) / (Tempo)Sabemos que a massa total do carro é de 1000 kg, a velocidade inicial é de 60 m/s e a velocidade final é de 80 m/s. Podemos calcular a energia cinética inicial e a energia cinética final:Energia cinética inicial = (1/2) * massa * (velocidade inicial)^2Energia cinética final = (1/2) * massa * (velocidade final)^2Energia cinética inicial = (1/2) * 1000 kg * (60 m/s)^2Energia cinética final = (1/2) * 1000 kg * (80 m/s)^2Energia cinética inicial = 180000 JEnergia cinética final = 320000 JA potência útil média é igual à dif entre a energia cinética final e a energia cinética inicial dividida pelo tempo:Potência útil média = (Energia cinética final - Energia cinética inicial) / TempoPotência útil média = (320000 J - 180000 J) / 10 sPotência útil média = 140000 J / 10 sPotência útil média = 14000 WPortanto, a potência útil média é de 14000 W.