Um carro recentemente lançado pela indústria brasileira tem aproximadamente 1500 kg e pode acelerar, do repouso até uma velocidade de
, em 10 segundos.
a) Qual o trabalho realizado nesta aceleração?
b) Qual a potência do carro em CV?
a) Qual o trabalho realizado nesta aceleração?
b) Qual a potência do carro em CV?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala de um carro pesando 1500 kg que consegue acelerar de 0 até 108 km/h em 10 segundos. A gente vai precisar usar conceitos de trabalho, que está ligado à energia, e potência, que é como a gente mede a rapidez com que esse trabalho foi feito. Então, vamos calcular o trabalho realizado nessa aceleração e depois a potência do carro em cavalos-vapor (CV).
Passo 2
Primeiro, vamos converter a velocidade de 108 km/h para metros por segundo (m/s), porque as fórmulas que vamos usar trabalham com o Sistema Internacional de Unidades. Sabemos que:
Então,
Passo 3
Agora, vamos calcular o trabalho realizado. O trabalho (W) é igual à variação da energia cinética do carro. A energia cinética (EC) é dada por:
Como o carro parte do repouso, a energia cinética inicial é zero. Então, o trabalho realizado é:
Passo 4
Agora, para achar a potência, que é a taxa com que o trabalho foi realizado, usamos a fórmula:
Onde $ t $ é o tempo de aceleração, que é 10 segundos:
Passo 5
Por fim, vamos converter a potência de watts (W) para cavalos-vapor (CV). Sabemos que:
Então,
Resposta
a) O trabalho realizado na aceleração é de 675.000 J.
b) A potência do carro é aproximadamente 91,7 CV.