Fuvest 2007 · Segunda fase · Discursiva

Física · Força peso, Potência

Um carro de corrida, de massa M = 800 kg, percorre uma pista de provas plana, com velocidade constante V0 = 60 m/s. Nessa situação, observa-se que a potência desenvolvida pelo motor, P1 = 120 kW, é praticamente toda utilizada para vencer a resistência do ar (Situação 1, pista horizontal). Prosseguindo com os testes, faz-se o carro descer uma ladeira, com o motor desligado, de forma que mantenha a mesma velocidade V0 e que enfrente a mesma resistência do ar (Situação 2, inclinação α\alpha). Finalmente, faz-se o carro subir uma ladeira, com a mesma velocidade V0, sujeito à mesma resistência do ar (Situação 3, inclinação θ\theta).

  1. Estime, para a Situação 1, o valor da força de resistência do ar FR, em newtons, que age sobre o carro no sentido oposto a seu movimento.
  2. Estime, para a Situação 2, o seno do ângulo de inclinação da ladeira, sen α\alpha, para que o carro mantenha a velocidade V0 = 60 m/s.

  3. Estime, para a Situação 3, a potência P3 do motor, em kW, para que o carro suba uma ladeira de inclinação dada por sen θ\theta = 0,3, mantendo a velocidade V0 = 60 m/s.

    NOTE E ADOTE Potência = Força x Velocidade Considere, nessas três situações, que apenas a resistência do ar dissipa energia.

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