2- Um elevador transporta uma carga de 300 kg para um pavimento a
do solo. (a) Sendo a velocidade de subida constante, calcule o trabalho executado pelo cabo desse elevador e o trabalho da força peso. (b) Se a potência desenvolvida durante a subida é de 2000 W , calcule o tempo de deslocamento. (c) De quanto devemos aumentar a potência para reduzir esse tempo de 5 s .
Passo 1
O enunciado diz que um elevador leva uma carga de
até a altura de
com velocidade constante. Vamos usar conceitos de trabalho de forças constantes e potência média. Para (a) calculamos o trabalho da força do cabo e o da força peso, para (b) usamos a definição de potência média
e, para (c), ajustamos a potência para reduzir o tempo em
.
Passo 2
A força do cabo deve equilibrar o peso, ou seja,
Como o deslocamento é vertical de
, o trabalho realizado pelo cabo é
Passo 3
O trabalho da força peso é dado por
Passo 4
Para potência média
e trabalho útil
, o tempo é
Passo 5
Para reduzir esse tempo em
, o novo tempo é
A potência necessária será
logo o aumento de potência é
Resposta
(a)
,
(b)
(c)
(b)
(c)