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Exercícios sobre potência e rendimento

Estes exercícios tratam sobre a potência, energia gasta em função do tempo, e o rendimento, uso efetivo da potência.

Questão 1

(FCM-PB) Em uma cachoeira aproveitada para mover uma roda d’água, a potência disponível é de 300 kW. Qual a potência útil para essa roda d’água cujo rendimento é de 50%?

a) 150 kW

b) 450 kW

c) 50 kW

d) 100 kW

e) 200 kW

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Questão 2

(Uncisal) No filme “De volta para o futuro” (Universal Pictures, USA, 1985), o protagonista cria uma máquina do tempo utilizando um automóvel modelo DeLorean DMC 1981. Para isso, o seu motor foi modificado para que fosse capaz de produzir uma potência de 1,21 GW. Supondo o rendimento do motor de 50%, a massa do automóvel igual a 1.210 Kg e desprezando a resistência do ar, um DeLorean com uma potência de 1,21 GW atingiria de 0 a 100 Km/h (100 Km/h ↓≈ 27 m/s) em um tempo de:

a) 223,1 μs.

b) 364,5 μs..

c) 441,0 μs.

d) 605,0 μs.

e) 729,0 μs.

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Questão 3

Leia as seguintes afirmações a respeito das grandezas potência e rendimento.

I – O rendimento é resultado da razão entre a potência total disponível e a potência efetivamente utilizada.

II – Cavalo-vapor é uma unidade de medida de potência maior que a unidade horse-power.

III – Se uma máquina que possui rendimento de 40% apresentar potência total de 500 W, a potência efetivamente utilizada será de 200 W.

Está correto o que se afirma em:

a) I e II

b) II e III

c) I e III

d) Apenas I

e) Apenas III.

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Questão 4

Um homem empurra um objeto fazendo uma força de 100 N por uma distância de 25 m. Sabendo que o tempo gasto na execução da atividade foi de 50 s, determine a potência do homem.

a) 250 W

b) 150 W

c) 100 W

d) 50 W

e) 25 W

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra A

O rendimento é obtido pela razão entre a potência útil e a potência total. Sendo assim, podemos escrever:

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Resposta Questão 2

Letra E

O trabalho realizado pelo motor corresponde à variação da energia cinética sofrida pelo carro.

A potência do veículo deve ser multiplicada por 0,5, uma vez que o rendimento do supercarro é de 50%. Dessa forma, ao utilizar a equação do rendimento, temos que:

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Resposta Questão 3

Letra E

I – Falsa: O rendimento é o resultado da razão entre a potência útil e a potência total.

II – Falsa: A unidade horse-power é ligeiramente maior que a unidade cavalo-vapor.

III – Verdadeira: O rendimento corresponde à porcentagem efetivamente utilizada pela máquina. Portanto, nesse caso, a potência útil corresponde a 40 % da potência total, ou seja, 200 W.

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Resposta Questão 4

Letra D

A energia gasta pelo homem pode ser definida pela equação do trabalho de uma força.

Sabendo que a potência é resultado da razão entre a energia consumida e o tempo gasto, temos:

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