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Enunciado

Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 55a

Uma turbina de vento em um parque eólico gira em resposta a uma força de resistência do ar de alta velocidade, R   = 1 2   D ρ A v 2 . A potência disponível é P   =   R v   = 1 2   D ρ π r 2 v 3 , em que v é a velocidade do vento e supomos uma face circular para a turbina de vento de raio r. Considere o coeficiente de arrasto como D   =   1,00 e a densidade do ar da borda de ataque. Para uma turbina de vento de r   =   1,50   m , calcule a potência disponível com (a) v   =   8,00   m / s e (b) v   =   24,0   m / s . A potência fornecida ao gerador é limitada pela eficiência do sistema, de aproximadamente 25 % . Para fins comparativos, uma casa norte-americana grande usa aproximadamente 2   k W de potência elétrica.

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

P = 1 2 D ρ π r 2 v 3

Passo 2

Letra a:

P a = 1 2 ( 1 ) 1.20 k g m 3 π ( 1.50 m ) 2 ( 8.00 m / s ) 3 = 2.17 × 10 3 W

Passo 3

Letra b:

P b P a = v b 3 v a 3 = 24 m s 8 m s 3 = 3 3 = 27 P b = 27 2.17 × 10 3 W = 5.86 × 10 4 W = 58.6 k W

Resposta

  1. 2.17 × 10 3 W
  2. 58.6 k W

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