3. (VUNESP-FACISB-2020-MODELO ENEM) - Um veículo trafega por uma estrada retilínea e horizontal, em uma região sem vento, sujeito a força de resistência do ar (Rar), cuja intensidade é dada pela expressão são
Rar = 0,5v², em que v é a velocidade escalar do veículo em relação ao ar.
Para manter a velocidade escalar desse veículo constante e igual a 72 km/h, seu motor deve desenvolver uma potência útil igual:
a) 4,0 kW.
b) 16 kW.
c) 52 kW.
d) 93 kW.
e) 186 kW.
Rar = 0,5v², em que v é a velocidade escalar do veículo em relação ao ar.
Para manter a velocidade escalar desse veículo constante e igual a 72 km/h, seu motor deve desenvolver uma potência útil igual:
a) 4,0 kW.
b) 16 kW.
c) 52 kW.
d) 93 kW.
e) 186 kW.
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Para calcular a potência útil necessária para manter a velocidade escalar constante e igual a 72km/h, é preciso usar a expressão da força de resistência do ar. A velocidade está dada em km/h, então precisamos converter para m/s:
v = 72 km/h * 1000 m/km * 1h/3600s = 20 m/s
Então, usando a expressão da força de resistência do ar:
Rar = 0,5 * 20² = 200 N
A potência útil é a força multiplicada pela velocidade, então:
P = Rar * v = 200 N * 20 m/s = 4000 W = 4,0 kW
Portanto, a resposta correta é a letra a) 4,0 kW.