Componente curricular



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12. Num teste de desempenho de um veículo de massa 1.500 kg, verificou-se que ele pode atingir a velocidade de 108 km/h, em 10 s. Qual é a potência média desse veículo nesse intervalo de tempo, em cavalo-valor?

Dado: 1 cv = 750 W

Resposta: 90 cv

13. Qual é a potência mecânica que um motor deve ter para puxar para cima um elevador de 2.000 kg com velocidade de 3,0 m/s?

Dado: g = 10 m/s2

Resposta: 60.000 W

14. Um motor e um cabo são utilizados para arrastar sobre um piso plano e horizontal uma máquina de 300 kg. O coeficiente de atrito entre a máquina e o piso vale 0,60. Que potência, em hp, o motor deve ter para arrastar a máquina a uma velocidade constante de 0,5 m/s?

Dado: g = 10 m/s e 1 hp = 746 W.

Resposta: 1,2 hp

15. Uma queda-d'água de 10 m de altura escoa 120 m3 de água por minuto. Desprezando as possíveis perdas, determine a potência mecânica da queda-d'água.

Dados: a densidade de água é 1 ∙ 103 kg/m3 e g = 10 m/s2

Resposta: 200 kW

16. (Unir-MT) Ultimamente os meios de comunicação têm ressaltado a importância da economia de energia elétrica, tendo em vista a escassez de chuvas nas regiões Sudeste e Centro-Oeste. Sabendo que a potência da usina hidrelétrica de Itaipu é de 12 milhões de quilowatts, durante quanto tempo esta usina deve operar para gerar 240 bilhões de joules de energia elétrica?

a) 100 segundos.

b) 200 segundos.

c) 10 segundos.

d) 20 segundos.

e) 2 segundos.

Resposta correta: d.

17. Se o elevador do Pão de Açúcar transportar 100 passageiros com um peso médio de 660 N até uma altura de 150 m em 60 s, com velocidade constante, que potência média é exigida da força que realiza o trabalho?

Resposta: 165 kW



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5. Rendimento

Uma máquina é um dispositivo mecânico utilizado para executar uma tarefa de modo mais rápido ou mais preciso. Todo tipo de máquina é desenvolvida para realizar trabalho.

O trabalho realizado pela locomotiva serve para movimentar o trem e compensar a força de atrito. Caso ele já estivesse em movimento e não houvesse atrito, o trem se moveria por inércia, com velocidade constante, e não seria necessário puxá-lo com uma locomotiva.

LEGENDA: Trem de passageiros movido por uma locomotiva a vapor.

CRÉDITO: Corel Stock Photo

Devemos observar, porém, que um dispositivo mecânico normalmente é desenvolvido para multiplicar força, embora ele não multiplique potência. Isso significa que a potência fornecida por uma máquina não pode ser maior que a potência nela aplicada, pois durante o seu funcionamento há dissipação de energia por causa do atrito.

Por exemplo, para um trem elétrico funcionar devemos fornecer a ele potência elétrica ou potência total Pt. Por outro lado, o trem desenvolve uma potência útil Pu, que é a potência realmente utilizada no seu deslocamento.

A potência útil é sempre menor que a potência total, pois uma parte da potência total é perdida para vencer as resistências passivas, representadas principalmente pelo atrito. A parcela da potência total que é perdida (gasta sem aproveitamento) é denominada potência dissipada Pd ou potência perdida.

A relação entre essas grandezas é dada por:

Pt = Pu + Pd

Para qualificar uma máquina quanto à sua eficiência, definimos a grandeza rendimento, indicada pela letra grega eta (μ), como o quociente entre a potência útil e a potência total recebida.

μ = Pu/Pt

Como o rendimento é o quociente entre duas grandezas de mesma unidade, ele é adimensional, isto é, não tem unidade e pode ser expresso em porcentagem.

Boxe complementar:

PENSE E RESPONDA




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