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Potência e rendimento

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Resolvido Potência e rendimento

Mensagem por louisaam8 Ter 04 Fev 2020, 17:09

(SEEC - MG) Um carrinho de massa m = 200 g que funciona por meio da energia solar. Colocando-o no chão e sob a luz solar, ele percorre a distância de 1,0 metro em 1,0 segundo. As dimensões de sua placa valem 10 cm para o comprimento e 6,4 cm para a largura. A energia solar incidente sobre sua placa é de 1000 W/m².
Considerando os dados fornecidos, podemos afirmar que a diferença entre a velocidade adquirida pelo carrinho, caso ele tivesse um rendimento de 100%, e a velocidade real vale
(A) 2,0 m/s
(B) 6,0 m/s
(C) 7,0 m/s
(D) 8,0 m/s
(E) 9,0 m/s


Última edição por louisaam8 em Ter 04 Fev 2020, 18:46, editado 1 vez(es)

louisaam8
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Resolvido Re: Potência e rendimento

Mensagem por RodrigoA.S Ter 04 Fev 2020, 18:29

No caso inicial, sabemos que a velocidade(v) do carrinho vale v=1 m/s

A área da placa solar do carrinho vale 0,1 m x 0,064 m=0,0064 m²

Sendo a potência da energia solar por área dada por 1000 W/m², podemos calcular qual é a potência total do carrinho(Pc):

1000 W/m²=Pc/0,0064 m²
Pc=6,4 W=6,4 J/s

Então, a energia total(Etotal) que o carrinho recebe da luz solar em um segundo é:

6,4 J/s= Etotal/1s
Etotal=6,4 J


No entanto, essa energia total só seria utilizada caso o rendimento fosse de 100%. Sabendo disso, podemos calcular a velocidade(v') para essa condição:

Ec=m.v²/2
6,4=0,2.v'²/2
v'²=64
v'=8 m/s

Portanto, v'-v=8-1=7 m/s
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