Exercícios Resolvidos de Potência

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Enunciado

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

Passo 1

Vamos lá!

A gente sabe que potência é igual à variação de energia em relação ao tempo:

P = E ∆ t

Como o carro foi acelerado em um tempo de 3s com potência de 4,0 kW, podemos calcular o quanto de energia foi aumentada:

4,0 x 10 3 = E 3

12 x 10 3 = E

Passo 2

Bom, sabemos a quantidade de energia que foi aumentada pela potência. Como o carro anda em linha reta, essa energia provoca um aumento apenas na energia cinética.

Assim, temos:

K i + E = K f

K i = m v 2 2 = 1000 x 5 2 2 = 12500

E = 12 x 10 3

K f = m v f 2 2

Arrumando:

12500 + 12000 = m v f 2 2

49000 m = v f 2

49 = v f 2

v f = 7 m / s

Resposta

(A) v f   =   7,0 m / s

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