Um automóvel de massa 800 kg tem velocidade de
quando adquire aceleração constante e atinge uma velocidade de módulo
em trajetória retilínea, percorrendo 120 m . Qual é a potência média desenvolvida pela força resultante exercida sobre o automóvel?
Passo 1
O enunciado diz que um automóvel de massa
parte com velocidade inicial de
e, sob aceleração constante, atinge
após percorrer
. Queremos a potência média da força resultante. Para isso vamos usar cinemática (relação
e
) e o teorema energia-trabalho
, depois dividir o trabalho pelo tempo para achar a potência média.
Passo 2
Converter as velocidades para
.
Passo 3
Calcular a aceleração constante usando
Passo 4
Determinar o intervalo de tempo
em que a velocidade muda de
para
pela fórmula
Passo 5
Calcular o trabalho da força resultante via variação de energia cinética:
Passo 6
A potência média é o trabalho dividido pelo tempo:
Resposta
A potência média desenvolvida pela força resultante é
.