Exercício resolvido: Potência e Energia

Exercício resolvido: Potência e Energia

Exercício resolvido de Física do vestibular da VUNESP. Questão que exige conhecimentos de força de atrito, potência, rendimento e energia.

(VUNESP – Potencia e Energia) No sistema da figura, o motor elétrico estacionário M puxa um bloco de massa m= 500kg com velocidade v₀ = 0,50 m/s sobre uma superfície horizontal, cujo coeficiente de atrito cinético é 0,10.

Dado: g= 10 m/s².

a) Qual deve ser a potência útil do motor?

b) Se o rendimento do motor é de 80%, quantos joules de energia são consumidos por hora?

Resposta

a) Sabendo que F é o valor da tração no fio. Temos:

Como a velocidade é constante podemos concluir que a resutante das forças é nula, logo::

F=fat=µmg

fat=µmg

F= 0,10.500.10

F=500 N

Portanto, a potência útil (Pu) do motor vale:

Pu = F.v₀ =500.0,50

Pu=250W

b) O rendimento do motor (ŋ) é dado por:

η=Pu/Pt

Onde, η= 0,80 e Pu=250 W, logo:

0,8 = 250 / Pt

Pt= 312,5W

Sabendo que 1 hora contém 3 600 segundos, a energia consumida (E) será:

E=Pt.∆t

E= 312,5 . 3600

E=1,13.10⁶ J

Resposta: 1,13.10⁶ J