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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 88

O motor V6 em uma caminhonete Chevrolet Silverado 1500 2014 produz uma potência máxima de 285 hp a 5.300 rpm e um torque máximo de 305 pés lb a 3.900 rpm. (a) Calcule o torque, tanto em pés lb quanto em N m, a 5.300 rpm. Sua resposta em pés lb é menor que o valor máximo especificado? (b) Calcule a potência, tanto em hp quanto em watts, a 3.900 rpm. Sua resposta em hp é menor que o valor máximo especificado? (c) A relação entre potência em hp e torque em pés lb em determinada velocidade angular em rpm frequentemente é escrita como hp [torque (em pés lb) rpm]/c, onde c é uma constante. Qual é o valor numérico de c? (d) O motor de um Chevrolet Camaro ZL1 2012 produz 580 hp a 6.000 rpm. Qual é o torque (em pés lb) a 6.000 rpm?

Passo 1

E aiiiiiiiii galera, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questão!!

Usamos a potência e a velocidade angular para calcular o torque.

P = τ ω , 1 h p = 746 W

Letra a:

Vamos fazer as seguintes conversões:

1 f t ⋅ l b = 0.3048 m 4.448 N = 1.356 N ⋅ m

1 r p m = 1  rev  m i n = 2 π r a d 60 s = 0.1047 r a d s

Resolva para o torque e use as conversões acima:

τ = P ω = 285 h p 5300 r p m 746 W h p 0.1047 r a d s r p m = 383 N ⋅ m = 283 f t ⋅ 1 b

Como podemos ver, 283 f t ⋅ 1 b é menos que o máximo 305 f t ⋅ 1 b .

Passo 2

Letra b:

P = τ ω = 305 f t ⋅ l b 3900 r p m 1.356 N ⋅ m f t ⋅ 1 b 0.1047 r a d s r p m = 169 k W = 226 h p

A potência de 226 hp é menor do que o máximo de 285 hp

Passo 3

Letra c:

Vamos fazer as seguintes conversões:

h p = τ f t ⋅ 1 b ω r p m 1.356 N ⋅ m 1 f t ⋅ l b 0.1047 r a d s 1 r p m 1 h p 746 W

1.9031 × 10 - 4 τ f t ⋅ 1 b ω r p m

Então,

1 c = 1.9031 × 10 - 4

c = 5254

Passo 4

Letra d:

De c, temos P = τ ω

580 h p = τ 6000 r p m 5254 ,  

E n t ã o ,   τ = 508 f t ⋅ l b

Resposta

  1. 283 f t ⋅ 1 b
  2. 226 h p
  3. c = 5254
  4. τ = 508 f t ⋅ l b
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