Considere uma locomotiva puxando vagões sobre trilhos. Em um primeiro trecho da viagem, é aplicada uma força de 1kN aos vagões, que se deslocam a 10 m s. No trecho seguinte, é aplicada uma força de 2 kN e a velocidade é 5 m s. A razão entre a potência no trecho inicial e no segundo trecho é
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma locomotiva que está puxando vagões em dois trechos diferentes. No primeiro trecho, aplicam uma força de 1 kN e a velocidade é de 10 m/s. No segundo trecho, a força aumenta para 2 kN e a velocidade diminui para 5 m/s. O que a gente precisa descobrir é a razão entre a potência no primeiro trecho e no segundo trecho. Para resolver isso, vamos usar o conceito de potência na física, que relaciona força e velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula da potência. Potência ($ P $) é a taxa com que o trabalho é feito, ou seja, quanto de energia é usada por unidade de tempo. A fórmula é:
onde:
- $ P $ é a potência,
- $ F $ é a força aplicada,
- $ v $ é a velocidade.
Passo 3
Vamos calcular a potência no primeiro trecho. A força é de 1 kN (quilonewton) e a velocidade é de 10 m/s. Substituindo na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos calcular a potência no segundo trecho. A força aumenta para 2 kN e a velocidade diminui para 5 m/s. Usando a mesma fórmula:
Passo 5
Por fim, queremos saber a razão entre a potência no primeiro trecho ($ P_1
P_2 $). Isso fica assim:
Resposta
A razão entre a potência no trecho inicial e no segundo trecho é 1.