Alega-se que até 900 kg de água podem ser evaporados diariamente pelas grandes árvores. A evaporação ocorre nas folhas e para chegar lá a água tem de ser elevada desde as raízes da árvore.
a) Suponha que em média a água seja elevada de 9,20 m acima do solo; que energia deve ser fornecida?
b) Qual a potência média envolvida, se admitirmos que a evaporação ocorra durante 12 horas?
a) Suponha que em média a água seja elevada de 9,20 m acima do solo; que energia deve ser fornecida?
b) Qual a potência média envolvida, se admitirmos que a evaporação ocorra durante 12 horas?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nessa questão que fala sobre a evaporação da água pelas árvores. A gente vai trabalhar com conceitos de energia potencial gravitacional e potência. Para resolver, a gente vai precisar usar fórmulas de física que calculam a energia necessária para levantar uma certa massa até uma determinada altura, e depois calcular a potência média envolvida nesse processo.
Passo 2
Primeiro, vamos focar na parte a) da questão: calcular a energia que precisa ser fornecida para elevar 900 kg de água a uma altura de 9,20 metros.
A energia potencial gravitacional (E) pode ser calculada usando a fórmula:
onde:
-
é a massa (900 kg), -
é a aceleração da gravidade (~9,81 m/s²), -
é a altura (9,20 m).
Passo 3
Vamos substituir os valores na fórmula:
Calculando isso:
Passo 4
Então, a energia que precisa ser fornecida para elevar 900 kg de água a 9,20 metros é de aproximadamente 81.227 J (joules).
Resposta
a) A energia necessária é de aproximadamente
joules.
Exercícios relacionados
A figura a seguir mostra a trajetória percorrida por uma esfera que foi abandonada no ponto A a uma altura H sobre uma superfície inclinada. Se os atritos são desprezíveis, determine
em função de R, a fim de que a esfera caia exatamente no ponto C, o ponto mais baixo do trecho circular.
Na figura abaixo um pequeno bloco de massa
pode deslizar em uma pista sem atrito que forma um loop de raio
.
Quando se larga a bola em repouso na posição mostrada ela oscilará ao longo do arco pontilhado. Qual será a sua velocidade
a) quando alcançar o ponto mais baixo do movimento?
b) quando alcançar o ponto mais elevado depois que o fio encostar no pino?
Quando se larga a bola em repouso na posição mostrada ela oscilará ao longo do arco pontilhado. Qual será a sua velocidade
a) quando alcançar o ponto mais baixo do movimento?
b) quando alcançar o ponto mais elevado depois que o fio encostar no pino?
Um bloco é abandonado em repouso num ponto
de um plano inclinado, conforme a figura. Os trechos inclinados
e CD são perfeitamente lisos e o trecho horizontal BC apresenta atrito de coeficiente
. O Professor Gomes pede para você determinar a altura máxima que o bloco atinge no trecho
.
No bloco mostrado na figura abaixo começa a agir uma força
que depende da altura (h), de acordo com
N, em que
está em metros. Se o ar exerce uma força de resistência de módulo 2 N, qual será sua máxima velocidade?
1 kg
1 kg