Enunciado
Física - Alonso e Finn - Mecânica- Ed: 2º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 4
O pé-libra é definido como o trabalho realizado por uma força de 1 lbf quando esta desloca um corpo por uma distância de um pé na sua própria direção. Verifique que 1 pé-lb é igual a 1,356 J, e que 1 hp é igual a 746 W. Mostre que, quando a massa é dada em slugs, a velocidade em pé.s^-1, a energia cinética é expressa em pé-lb.
Passo 1
Fala galeraa, tudo bem??
Como mencionado no enunciado, o pé-libra é definido como o trabalho realizado por uma força de 1 lbf quando esta desloca um corpo por uma distância de um pé na sua própria direção. Ou seja, relembrando o que sabemos sobre trabalho, que é o produto escalar entre a força e o deslocamento realizado, vamos pensar que:
Em 1lbf, a força realizada em Newtons é de aproximadamente 4,448N.
Em pés, o deslocamento realizado em metros é de aproximadamente 0,305m.
Assim, calculando o trabalho realizado, teremos:
Passo 2
Além disso, queremos encontrar o equivalente a 1 HP. o HP é definido como a potência necessária para levantar uma massa de 75kg, a 1 metro de altura, em 1s. Assim, nós teremos que:
Passo 3
Por fim, precisamos encontrar a energia cinética. Sabemos que a fórmula da energia cinética é dada por:
Assim, de acordo com o que encontramos anteriormente, temos:
, ou seja:
Pronto! Provamos todos os passos que o exercício nos pediu!
Resposta
Provas acima.