10) Durante uma viagem, o carro (cerca de 1 000 kg) de Marcelo para de funcionar de repente. Para tentar fazê-lo "pegar no tranco", ele e outro amigo o empurram e, depois de 5 s, o deslocamento atinge 25 m, com aceleração de 2 m/s². A potência que cada um desenvolve durante o movimento é (Dados: 1000 J = 1 kJ; 1 kJ/s = 1 kW; g = 10 m/s²) a) 1 kW. b) 15 kW. c) 3 kW. d) 10 kW. e) 25 kW.
Explicação: A potência é definida como o trabalho realizado por unidade de tempo. No caso do carro, o trabalho realizado é a força aplicada (que é igual à massa do carro vezes a aceleração) multiplicada pelo deslocamento. Então, o trabalho (W) é dado por:
W = m * a * ΔS
Substituindo os valores dados:
W = 1000 kg * 2 m/s² * 25 m = 50000 J
Como 1 kJ = 1000 J, então:
W = 50000 J / 1000 = 50 kJ
Agora, a potência (P) é o trabalho dividido pelo tempo:
P = W / t
Substituindo os valores:
P = 50 kJ / 5 s = 10 kJ/s
Como 1 kJ/s = 1 kW, então:
P = 10 kW
No entanto, como são duas pessoas empurrando o carro, a potência que cada uma desenvolve é a metade da potência total. Portanto, a potência que cada um desenvolve durante o movimento é:
P = 10 kW / 2 = 5 kW
Portanto, a resposta correta é a alternativa (a) 1 kW.
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Resposta: Alternativa [A]
Explicação:
A potência é definida como o trabalho realizado por unidade de tempo. No caso do carro, o trabalho realizado é a força aplicada (que é igual à massa do carro vezes a aceleração) multiplicada pelo deslocamento. Então, o trabalho (W) é dado por:
W = m * a * ΔS
Substituindo os valores dados:
W = 1000 kg * 2 m/s² * 25 m = 50000 J
Como 1 kJ = 1000 J, então:
W = 50000 J / 1000 = 50 kJ
Agora, a potência (P) é o trabalho dividido pelo tempo:
P = W / t
Substituindo os valores:
P = 50 kJ / 5 s = 10 kJ/s
Como 1 kJ/s = 1 kW, então:
P = 10 kW
No entanto, como são duas pessoas empurrando o carro, a potência que cada uma desenvolve é a metade da potência total. Portanto, a potência que cada um desenvolve durante o movimento é:
P = 10 kW / 2 = 5 kW
Portanto, a resposta correta é a alternativa (a) 1 kW.