Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas Adicionais - Ex. 104
A resistência ao movimento de um automóvel é constituída pelo atrito da estrada, que é quase independente da velocidade, e o arrasto do ar, que é proporcional ao quadrado da velocidade. Para um certo carro com um peso de , a força de resistência total é dada por , com em newtons e em metros por segundo. Calcule a potência (em horse-power) necessária para acelerar o carro a quando a velocidade é .
Passo 1
Vamos trabalhar com todas as unidades no SI e, somente no final, realizaremos a conversão para , beleza? O único dado que não está no SI é a velocidade. Para transformar de para , precisamos dividir o valor dado por uma fator de :
Aplicando a segunda lei de Newton para determinar força que o carro deve ter:
Isolando :
Substituindo os valores:
Passo 2
A potência dessa força pode ser calculada usando a seguinte relação:
Como a força do carro e a velocidade estão na mesma direção e no mesmo sentido, então , assim:
Passo 3
Por fim, lembrando que , então a potência em é: