Enunciado

Para aqueles que pensam que carros elétricos são frágeis, a Universidade de Keio no Japão testou um protótipo de 6,6 m de comprimento com seis motores elétricos que geram um total de 590 hp. O carro, apelidado de Kaz, roda a 290 km/h. Se o coeficiente de arrasto é 0,35 e a área frontal é 2,34 m², que percentual dessa potência é consumido para vencer o arrasto do ar ao nível do mar?

Passo 1

E aí, gente!! Tudo bem? Então vou mostrar pra vocês que mecânica dos fluidos não é nem de longe um bicho de 7 cabeças (nem de perto também)!

Primeira coisa é a gente lembrar que a potência é dada pela seguinte fórmula:

P o t = F V

Onde F é a força que está atuando sobre o carro, que nesse caso é o nosso arrasto!!!

No nível do mar, o ar tem ρ = 1,225   k g / m ³ e μ = 1,78   x   10 - 5   k g / ( m . s ) e bora converter essa velocidade aí pra m/s. A velocidade então tem valor de 80,5 m/s

Passo 2

Calculando então o arrasto, temos:

F = C D ρ 2   V 2   A f r o n t a l = 0,35 1,225 2 80,5 2 2,34 = 3250,7   N

Passo 3

Opa, agora é substituir na fórmula da potência!!

P o t = F V = 3250,7 80,5 = 261684,3   W = 351   h p

Bem, essa é a potência que o carro necessita para vencer o arrasto, então em percentual do total de potência que os motores do Kaz conseguem gerar, temos que:

351 590 = 0,595

Ou seja, 59,5% da potência do carro é usada só para vencer o arrasto!!!!

Resposta

59,5   %

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