O motor de um carro fornece potência necessária para que o carro vença a força de arrasto do ar, a força peso do carro quando ele se locomove em um plano inclinado, além da força de atrito entre cada uma das 4 rodas (com pneu) e o solo.
Para resolver os próximos itens assuma que as rodas giram a 768 RPM , que o carro está em um ambiente com pressão igual a 92 kPa e temperatura igual a 23^{\circ} \mathrm{C}, e que sua área frontal (A) é 1.8 \mathrm{~m}^{2}. A acelação da gravidade é 9.81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}.
( \mathbf{4 0} \boldsymbol{\%} ) Sabendo que a força de arrasto do ar é igual a 0.75 \times A \times \rho \times V^{2}, é possível afirmar que a potência consumida pelo motor apenas para vencer a força de arrasto com o ar é no mínimo \square k W, pois a velocidade do carro é \square \mathrm{km} / \mathrm{h}.

Passo 1

O enunciado pede a potência mínima que o motor deve fornecer apenas para vencer a resistência do ar, usando
– a expressão da força de arrasto: F_{\rm arrasto}=0{,}75\,A\,\rho\,V^2,
– e sabendo que a potência é P=F_{\rm arrasto}\,V.
Para isso precisamos de três quantidades numéricas:
  1. a densidade do ar \rho, que podemos obter de p/(R_{\rm ar}\,T);
  2. a velocidade do carro V, que vem da rotação das rodas e do raio (ou diâmetro) delas;
  3. a área frontal A (já dada).

Passo 2

O enunciado fornece a rotação das rodas ( 768 rpm) mas não informa o raio (ou diâmetro) das rodas. Sem esse dado não é possível converter a rotação angular em velocidade linear V.

Resposta

Não há como calcular a velocidade do carro em \mathrm{km/h} nem a potência de arrasto em kW porque falta o raio (ou diâmetro) das rodas, indispensável para determinar V.

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