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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 9

As zonas de deformação de um veículo são projetadas para absorver energia durante um impacto por meio da deformação de maneira a reduzir a transferência de energia para os ocupantes. Determine a energia cinética, em Btu, que uma zona de deformação deve absorver para proteger plenamente os ocupantes de um veículo de 3000 lb (1360,8 kg) que, de repente, desacelera de 10 a 0 milhas por hora (16,1 a 0 km/h).

Passo 1

Fala galera!!! Tudo certinho? Bora resolver mais essa questão!

Já percebeu que tem um monte de unidade americana no enunciado né? Mas não tem problema, ele nos deu também as unidades que costumamos usar! Então vamos usá-las para ficar bem mais fácil!

m = 1.360,8   k g v i = 16,1   k m / h = 4,47   m / s v f = 0   k m / h = 0   m / s

Passo 2

Já que o enunciado quer que a zona de deformação proteja plenamente os passageiros, então ela tem que absorver toda a energia liberada pela variação de energia cinética do veículo! Então:

∆ E a b s = ∆ E l i b

∆ E a b s = ∆ K

∆ E a b s = 1 2 ∙ m ∙ v f 2 - 1 2 ∙ m ∙ v i 2

Temos cada uma dessas incógnitas já né? Vamos substituir! ∆ E a b s = 1 2 ∙ 1360,8 ∙ 0 2 - 1 2 ∙ 1360,8 ∙ 4,47 2

∆ E a b s = - 13.595   J

Mas lembra que a energia foi pedida em Btu? É só dividir por 1050!

∆ E a b s = - 12,9   B t u

Esse sinal negativo quer dizer que a energia cinética foi reduzida e precisa ser absorvida pela zona de deformação. Show né? Vamos para a próxima!

Resposta

∆ E a b s = - 12,9   B t u

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