Questão 5 (10 %) - Utilizando os seus conhecimentos teóricos em mecânica aplicada, responda às seguintes questões,
O que é potência? O que é eficiência? Escreva a equação da potēncia e da eficiência.

Passo 1

O enunciado pede duas coisas: (1) definir o que é potência na mecânica aplicada e escrever a sua equação; (2) definir o que é eficiência e escrever a sua equação. Para isso, vamos usar os conceitos de trabalho, taxa de variação e razão entre potências.

Passo 2

Potência é a taxa de realização de trabalho ou a taxa de transferência de energia em função do tempo. Em termos matemáticos, se W é o trabalho realizado num intervalo de tempo t, a potência instantânea P é dada por
P = \frac{dW}{dt}
Num sistema de força F atuando com velocidade v, essa relação se especializa para
P = F \cdot v
e, em movimento circular com torque T e velocidade angular \omega, temos
P = T \cdot \omega.

Passo 3

Eficiência é a razão entre a potência útil que sai de um sistema e a potência que lhe é fornecida. É uma medida adimensional (ou expressa em %) que indica quanta energia de entrada se transforma em trabalho útil, descontadas as perdas. Denotando P_{\text{útil}}ú a potência de saída e P_{\text{fornecida}} a potência de entrada, a eficiência \eta é
\eta = \frac{P_{\text{útil}}}{P_{\text{fornecida}}}.ú

Resposta

Potência: P = \dfrac{dW}{dt} (ou P = F\cdot v, P = T\cdot \omega).
Eficiência: \displaystyle \eta = \frac{P_{\text{útil}}}{P_{\text{fornecida}}}ú.

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