Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 87
Uma bomba deve elevar 800 kg de água por minuto de um poço com profundidade de 14,0 m e despejá-la com velocidade de 18,0 m/s.
a) Qual é o trabalho realizado por minuto para elevar a água?
b) Qual é o trabalho realizado para fornecer a energia cinética da água quando ela é despejada?
c) Qual é a potência de saída da bomba?
Passo 1
Usando a definição básica do trabalho temos:
Podemos então através da 2º Lei de Newton, ver força como:
Usando a aceleração da gravidade e substituindo essa força na equação do trabalho, ficará:
Basta substituir os valores! Fácil né? Então vamos lá!
Passo 2
O trabalho também pode ser escrito em função da energia cinética.
Agora aquela famosa frase que nós gostamos de ouvir: “É só substituir!”
Passo 3
Usando a definição de potencia, temos que:
A variação do trabalho vai ser a soma dos trabalhos realizados pelo sistema. Como já calculamos anteriormente os valores do trabalho não será nem um problema para nossa mente brilhante.
Agora vamos pôr os valores na equação!
Resposta
Resposta: O trabalho realizado é igual a 1,09 . 105 Joules.
Resposta: O trabalho realizado é igual a 1,3 . 105 Joules.
Resposta: A potência tem valor igual a 3,99 kW (quilowatts).