Um cavalo puxa horizontalmente uma carreta com uma força de 200 N . A força forma um ângulo de 30^circ acima da horizontal. A carreta se move com velocidade de 8 km / h. Calcule a potência média desenvolvida pelo cavalo.
Resposta: 385 W.

Passo 1

O enunciado diz que um cavalo exerce uma força de módulo F=200 N num ângulo de 30^circ acima da horizontal, puxando uma carreta que se desloca horizontalmente com velocidade constante de 8 km/h. A potência mecânica instantânea é dada pelo produto escalar
P = vec F cdot vec v = F,vcostheta,
onde theta é o ângulo entre vec F e vec v.

Passo 2

Primeiro convertemos a velocidade para metros por segundo.
8 km/h = 8times10003600 m/s = 80003600 m/sapprox 2,222 m/s
Como o movimento é horizontal e a força forma 30^circ com a horizontal, o ângulo entre vec F e vec v é theta=30^circ.

Passo 3

Substituímos em P = F,vcostheta:
P = 200 times 2,222 times cos(30^circ) = 200 times 2,222 times raiz32 approx 385 W

Resposta

385 W.

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