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Questão 5

UNICAMP 2009
Física

(UNICAMP - 2009 - 1 FASE)

A tração animal pode ter sido a primeira fonte externa de energia usada pelo homem e representa um aspecto marcante da sua relação com os animais.

a) O gráfico abaixo mostra a força de tração exercida por um cavalo como função do deslocamento de uma carroça. O trabalho realizado pela força é dado pela área sob a curva F × d. Calcule o trabalho realizado pela força de tração do cavalo na região em que ela é constante.

b) No sistema internacional, a unidade de potência é o watt (W) = 1 J/s. O uso de tração animal era tão difundido no passado que James Watt, aprimorador da máquina a vapor, definiu uma unidade de potência tomando os cavalos como referência. O cavalo-vapor (CV), definido a partir da idéia de Watt, vale aproximadamente 740 W. Suponha que um cavalo, transportando uma pessoa ao longo do dia, realize um trabalho total de 444000 J. Sabendo que o motor de uma moto, operando na potência máxima, executa esse mesmo trabalho em 40 s, calcule a potência máxima do motor da moto em CV.

Gabarito:

Resolução:

a) O trabalho pode ser calculado pela área do gráfico:

	au = 40cdot 800 = 32  kJ

b) A potência máxima será:

P_{max}=frac{	au}{Delta t} = frac{444000}{40} = 11100  W

Sendo 1 cv = 740 W, 111000 W = 15 cv.

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