a) quantos joules de energia ele consome? e b) qual ^2 <=2 200 km m, de consumo de energia durante a viagem? Note que 1,0 media gasolina rende 1,3 times 10^9 J (sujeito a variações). Conal de Apêndice E. 10^1 kg. Quando seus motores desenvolvem a potência máxima de de 65 km / h. Sabendo que 70 % move com velocidade máxima impulsionar esse navio, qual é a força de resistência ésada para se opõe ao movimento dele?

Passo 1

Vamos resolver o exercício que tem duas partes:
a) Calcular quantos joules de energia o navio consome.
b) Determinar a força de resistência média que se opõe ao movimento do navio durante uma viagem de 200 km.
Para resolver, vamos precisar entender conceitos de energia, potência, trabalho e força de resistência. Usaremos fórmulas de física relacionadas à energia cinética e ao trabalho realizado para manter o movimento do navio.

Passo 2

Parte a) Vamos calcular a quantidade total de energia consumida pelo navio.
Sabemos que a energia fornecida pela gasolina é de joules por unidade (supondo que seja por tonelada ou litro, conforme o contexto). Precisamos saber quantas unidades de gasolina são consumidas para uma viagem.
Vamos supor que o navio consome uma certa quantidade de gasolina para percorrer os 200 km. Entretanto, como o enunciado não especifica a quantidade de gasolina, precisamos relacionar a potência dos motores com o consumo de energia.

Passo 3

A potência máxima dos motores do navio é de 65, km/h = 65 times 10003600 approx 18,06, m/s . Vamos converter essa velocidade para metros por segundo para facilitar os cálculos:
P = 0,7 times Pmáx
Sabemos também que 70% da potência está sendo usada para impulsionar o navio. Portanto, a potência efetiva utilizada para o movimento é:
á
Mas precisamos do valor da potência máxima á, que não foi fornecido diretamente. Supondo que á seja dada ou possa ser calculada a partir de outras informações, podemos prosseguir.

Passo 4

Para encontrar a energia consumida E = P times t , usamos a relação entre potência, tempo e energia:
t = 200, km65, km/h approx 3,08, horas = 3,08 times 3600 approx 11.088, segundos
Precisamos encontrar o tempo que o navio leva para percorrer os 200 km a :

Passo 5

Agora, substituímos os valores na fórmula da energia:
E = 0,7 times Pmáx times 11.088, s á
Sem o valor de á, não podemos calcular o valor numérico exato da energia consumida. Contudo, a fórmula acima mostra como calcular a energia a partir da potência máxima conhecida.

Passo 6

Parte b) Vamos calcular a força de resistência média P = F times v que se opõe ao movimento do navio.
Sabemos que a potência efetiva utilizada para o movimento é:
F = Pv = 0,7 times Pmáx18,06, m/s
Onde:
  • é a potência aplicada (já calculada como á)
  • é a velocidade do navio ( )
Rearranjando a fórmula para encontrar a força de resistência:
á

Resposta

A energia consumida pelo navio durante a viagem é dada por á e a força de resistência média que se opõe ao movimento é á. Para obter valores numéricos específicos, é necessário conhecer a potência máxima á dos motores.

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