P2.1 Considere: 1 cavalo-vapor=746 W.
Um motor de pistões, ao alcançar sua taxa máxima de consumo de combustivel, desenvolve uma potência constante de 500 HP . Calcule a força que ele aplica sobre o avião durante o levantamento de vôo, quando a velocidade é igual a
e
.
Um motor de pistões, ao alcançar sua taxa máxima de consumo de combustivel, desenvolve uma potência constante de 500 HP . Calcule a força que ele aplica sobre o avião durante o levantamento de vôo, quando a velocidade é igual a
Passo 1
O exercício diz que um motor de pistões tem potência constante de 500 HP (cavalo-vapor) e pede para calcular a força que ele exerce no avião em voo de decolagem, nas velocidades de 10 m/s, 50 m/s e 150 m/s.
Conteúdo: Mecânica – definição de potência e relação entre potência, força e velocidade.
O que precisamos:
Conteúdo: Mecânica – definição de potência e relação entre potência, força e velocidade.
O que precisamos:
- Converter HP em watts;
- Saber que, na mecânica, potência
satisfaz ; - Isolar
e calcular nos três casos de .
Passo 2
Primeiro, convertemos a potência para o SI:
Sabendo que
Sabendo que
então
Passo 3
Teoria básica: potência
é a taxa de energia por tempo. Se uma força
desloca um corpo à velocidade constante
, o trabalho por tempo (potência) é
Passo 4
Isolando a força na fórmula
, temos
Ou seja, basta dividir a potência pela velocidade para achar a força.
Passo 5
Para
:
Passo 6
Para
:
Passo 7
Para
:
Resposta
As forças aplicadas são:
- a 10 m/s:
- a 50 m/s:
- a 150 m/s: