(FUNCERN - IFRN, Edital 18 de 2013) Um carro de fórmula 1 apresenta incríveis dispositivos que representam os maiores avanços tecnológicos automobilísticos. Um desses dispositivos é um sistema chamado de KERS (Kinetic Energy Recovery Systems) que armazena em uma bateria a parte da energia cinética gerada pela desaceleração. Essa energia é utilizada conjuntamente com o motor, proporcionando um ganho de velocidade nas retas. Considere um carro de fórmula 1 desacelerando de
para
e que, nessa desaceleração, ele consiga aproveitar
da energia cinética na desaceleração através do KERS. Na reta seguinte, o piloto pode optar por usar ou não a energia armazenada no KERS, caso ele não a utilize, o carro atinge ao final da reta
. O percentual adicional de velocidade que o carro conseguirá ao final de uma reta com o uso do KERS é:
(a)
.
(b)
.
(c)
.
(d)
.
(a)
(b)
(c)
(d)
Passo 1
O enunciado envolve conservação de energia cinética e recuperação parcial dessa energia por meio do KERS. O carro desacelera de
,km/h para
,km/h, recuperando
da energia cinética perdida. Em seguida, sem usar o KERS, ele acelera de
,km/h até
,km/h. Queremos calcular a porcentagem de aumento de velocidade no final da reta quando o piloto usa a energia armazenada pelo KERS.
Passo 2
Calcular a energia cinética perdida na desaceleração de
para
,km/h:
Passo 3
Como o KERS recupera
dessa energia, a energia armazenada é
Passo 4
A energia que o motor fornece para acelerar de
para
,km/h (sem KERS) é
Passo 5
Usando o KERS, a energia total disponível para acelerar de
em diante é
Essa energia aumenta a velocidade de
para uma nova velocidade
, de modo que
Passo 6
A porcentagem de aumento em relação a
,km/h é
Resposta
(a)