Lista de Exercícios Resolvidos de Potência

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Você levanta um pacote verticalmente, para cima, até uma altura L no tempo Δ t . Depois, você levanta um segundo pacote que tem o dobro da massa do primeiro, verticalmente para cima e até a mesma altura, desenvolvendo a mesma potência que ao levantar o primeiro pacote. Quanto tempo você leva para levantar o segundo pacote (responde em termos de Δ t ) ?

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Uma força constante de 80 N atua sobre uma caixa de 5,0 k g . A caixa está, inicialmente, se movimenta a 20   m / s no sentido da força e, 3,0 s depois, ela se move a 68   m / s . Determine a potência média por ela desenvolvida durante o intervalo de 3,0 s .

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Você recebeu a incumbência de instalar o aproveitamento de energia solar na fazenda do seu avô. No local, uma média de 1,0   K W / m 2 atinge a superfície durante as horas do dia em um dia claro. Se isto pudesse ser convertido com 25 % de eficiência em energia elétrica, qual a área de coletores que você precisaria para fazer funcionar uma bomba de irrigação de 4,0   h p 1 h p = 746 W durante as horas claras do dia.

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Determine a potência desenvolvida por uma força F → que atua sobre um partícula que se move com a velocidade v → , onde

  1. F → = 4,0 N i + 3,0 N k   e   v → = 6,0 m s i
  2. F → = 6,0 N i - 5,0 N j   e   v → = - 5,0 m s i + 4,0 m s j
  3. F → = 3,0 N i + 6,0 N j   e   v → = 2,0 m s i + 3,0 m s j

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Ao empurrar uma caixa de massa m = 20 k g sobre um piso plano com velocidade constante, uma pessoa realiza trabalho a uma taxa P = 58,8   w a t t s . Se a rapidez da caixa é v = 1,0 m / s , qual o coeficiente de atrito cinético entre o piso e a caixa? Assuma que a força do empurrão da pessoa sobre a caixa seja exercida horizontalmente.

(A) μ c = 0,1

(B) μ c = 0,2

(C) μ c = 0,3

(D) μ c = 0,4

(E) μ c = 0,5

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Uma pessoa puxa um sistema formado por 2 blocos que encontra-se apoiado sobre uma mesa

horizontal. O sistema está inicialmente em repouso a uma distância d   =   0,5   m em relação a borda da mesa. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e a mesa é μ c = 0,20 , enquanto o coeficiente de atrito estático entre os blocos A e B é μ e = 0,30 . As massas dos blocos são m A = 4,0 k g   e   m B = 2,0 k g . Considerando que a força F → é aplicada sobre o bloco A em uma direção que faz um ângulo de 45 ° com a horizontal e adotando g = 10 m / s ² .

  1. Calcule o máximo valor da força F → para o qual o bloco B se move junto com o sistema sem deslizar.
  2. Calcule o trabalho total realizado por esta força (em seu valor máximo) para mover o sistema até a borda da mesa.
  3. Calcule a potência média fornecida pela pessoa para mover o sistema até a borda da mesa na condição acima.
  4. Qual o valor da potência instantânea quando o sistema alcança a borda da mesa?

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Um carro de massa 1,38 x 10 3 kg anda numa estrada plana com velocidade constante de 80,0 km/h, quando sobe uma ladeira inclinada de 5,0°. Para manter a velocidade constante, o motorista precisa pisar mais fundo no acelerador, gerando uma potência adicional. Quanto vale essa potência em kW?

A) 26 kW ;

B) 300 kW ;

C) 39 kW ;

D) 50 kW ;

E) Zero porque o carro está com velocidade constante.

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Um carro de massa m   =   1,0   ×   10 3   k g deslocando-se em linha reta com velocidade escalar inicial v i   =   5,0 m / s   é acelerado no sentido do movimento durante um intervalo de tempo ∆ t = 3,0 s utilizando uma potência constante do motor P   =   4,0   k W . A velocidade escalar v f do carro ao fim deste intervalo é:

(A)   v f   =   7,0 m / s

(B) v f   =   4,9 m / s

(C) v f   =   5,1 m / s

(D) v f   =   9,9 m / s

(E) v f   =   5,7 m / s

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Se a potência fornecida por um motor de um veículo for constante, e pudermos desprezar perdas por forças externas, como é a dependência temporal da velocidade do veículo partindo do repouso?

(a) v t ∝   t

(b) v t ∝   t

(c) v t ∝   e x p ⁡ ( t )

(d) v t ∝   t 2

(e) v t ∝   l n ⁡ ( t )

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Um homem usa um guindaste para elevar uma caixa de 200   k g para uma prateleira situada 3,0   m acima do chão. Se a potência despendida pelo guindaste é 1,47   x   10 3 W , quanto tempo ele gasta para elevar a caixa?

Dado: g = 9,80   m / s 2

(A) 2,0   s

(B) 3,0   s

(C) 4,0   s

(D) 40   s

(E) 0,40   s

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Um piano de massa m = 1000   k g está no primeiro andar de um prédio, a uma altura H = 3   m . Pretende-se descer o piano suavemente para o térreo sobre um plano inclinado de comprimento 5   m , conforme a figura ao lado. Uma corda realiza uma tração T → sobre o piano. Considere que o piano desce com velocidade constante e entra em repouso ao chegar no solo, e que g = 10   m / s 2 .

(a) Desconsiderando o atrito com o solo, determine o trabalho total realizado pela tração T .

(b) Desconsiderando o atrito com o solo, determine a potência que deve ser aplicada na corda para descer o piano com uma velocidade v = 1   m / s .

(c) Sabe-se que o coeficiente de atrito cinético entre o piano e o solo é μ c = 0,5 . Considerando o atrito com o solo, determine a potência que deve ser aplicada na corda para descer o piano com uma velocidade v = 1   m / s .

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60 î + 15 j ^ + 3 k ^   N   gera uma velocidade de 2 î - 4 j ^ + 5 k ^   m / s . A potência nesse movimento será:

A. 95   W

B. 75   W

C. 45   W

D. 100   W

E. 80   W

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Autonews 05/10/2011-Aline Magalhães.

Kawasaki lança modelo em homenagem a Fittipaldi Edição limitada comemora os 40 anos do primeiro título do piloto na F1.

Em 1972, Emerson Fittipaldi conquistou em Monza seu primeiro título na Fórmula 1, tornando-se, à época, o campeão mais jovem da história do campeonato, com 25 anos. Aquele também foi um título inédito para o Brasil.

Para comemorar 40 anos do feito, a Kawasaki acaba de lançar a Fittipaldi World Champion Edition, concebida pelo próprio piloto.

O modelo tem visual inspirado na lendária Lotus 72 John Player Special, com a qual Fittipaldi conquistou o primeiro título, e segue as mesmas especificações técnicas da agressiva Ninja ZX-10R.

A moto de 998 cc despeja 201 cv de potência a 13.000 rpm e torque de 11,4 kgf.m a 11.500 rpm com transmissão de seis marchas.

Nesta reportagem de Aline Magalhães para a AutoNews, publicada em 05/10/2011, é apresentado uma moto Kawasaki concebida pelo piloto de Fórmula 1 Emerson Fittipaldi. Esta moto possui uma potência de 201   c v (cavalos vapor). Podemos definir a grandeza física Potência como a variação de qual outra grandeza física em relação ao tempo decorrido.

(a) Deslocamento;

(b) Aceleração;

(c) Força;

(d) Velocidade;

(e) Energia;

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Um novo sistema de transporte para a área de embalagem irá utilizar um braço mecânico movido a motor para exercer uma força média de 880   N para empurrar caixotes por uma distância de 12 metros em 22 segundos.

Qual a potência que o motor precisa aplicar no sistema?

(a) 480   W

(b) 220   W

(c) 880   W

(d) 4800   W

(e) 2220   W

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Ao meio dia a energia solar incide sobre o solo com uma intensidade de 1,00   x   10 3   W / m 2 . Qual é a área de um painel coletor capaz de obter 1 5 , 00   x   10 7 J de energia em uma hora (3.600s)?

a) 20,7 m 2

b) 41,7 m 2

c) 83,4 m 2

d) 15,0x 10 3 m 2

e) 15,0x 10 7 m 2

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Um bloco de massa m = 5,00   k g está inicialmente em repouso na origem de um plano horizontal x y sem atrito, quando passam a atuar sobre ele as duas forças constantes F → 1 = ( 6,50   N ) i ̂   +   ( 7,00   N ) 𝑗̂ e F → 2 = F 2 y   j ̂ . Como resultado da atuação dessas duas forças, o bloco passa a se deslocar retilineamente sobre o eixo x . Calcule:

(a) o trabalho W 1 realizado sobre o bloco pela força F → 1 nos primeiros 3,50   m de seu deslocamento;

(b) a energia cinética K adquirida pelo bloco nesse deslocamento;

(c) a potência média total P m é d ao longo de todo o deslocamento;

(d) a potência instantânea total P no último instante deste deslocamento.

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O motor de um carro gera 75,0   h p para manter uma velocidade constante de 27,3   m / s em uma estrada plana. Qual a intensidade da força resistiva (devido ao atrito, resistência do ar, etc) total agindo sobre o carro? ( 1 h p = 746   W )

a ) 2,75   N

b ) 2,05 × 10 3   N

c ) 1,03 × 10 3   N

d ) 2,87 × 10 3   N

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Uma queda d’água tem 130   m de altura e a água flui à taxa de 1,40   ×   10 6   k g / s . Se a metade da energia potencial dessa queda d’água fosse convertida em energia elétrica, quanto se poderia produzir de potência elétrica?

a )   8,92   ×   10 8   W

b )   8,92   ×   10 6   W

c )   1,78   ×   10 9   W

d )   1,78   ×   10 7   W

e )   9,10   ×   10 7   W

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Fórmulas de Potência

Fórmula da Potência