Questão 2

ITA 2021

Física

(ITA - 2021 - 1^a FASE)

Um trem parte do repouso sobre uma linha horizontal e deve alcançar a velocidade de 72 km/h. Até atingir essa velocidade, o movimento do trem tem aceleração de 0,50 m/s², sendo que resistências passivas absorvem 5,0% da energia fornecida pela locomotiva. O esforço médio, em N, fornecido pela locomotiva para transportar uma carga de 1,0 ton é

2,5 x10²

4,8 x10²

5,0 x10²

5,3 x10²

1,0 x10³

Gabarito:

5,3 x10²

Resolução:

O trabalho da força resultante é igual à variação da energia cinética.

Então $F_{resultante} cdot d = frac{mV^{2}}{2}$

Mas $F_{resultante} = F_{locomotiva} - F_{resistivas}$

Do enunciado temos que $F_{resistivas} = 0,05F_{locomotiva}$

Assim $0,95 F_{locomotiva} = frac{mV^{2}}{2d}$

De torricelli temos que $frac{V^{2}}{2d}$ é igual à aceleração num movimento acelerado a partir do repouso.

Então $F_{locomotiva} = frac{ma}{0,95}$

$F_{locomotiva} = frac{10^{3} cdot 0,5}{0,95}$

$F_{locomotiva} = frac{10^{2} cdot 0,5}{0,95} = 526 N$

Alternativa correta: [D]

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