Em uma competição automobilística, determinado piloto realiza 20 voltas na pista em 30 minutos. a) Sabendo que o comprimento da pista é de 6,0 km, ...

a) Para calcular a distância percorrida pelo piloto em 5 minutos, podemos utilizar a fórmula da velocidade média: Vm = ΔS/Δt. Sabemos que o piloto percorreu 20 voltas em 30 minutos, o que significa que ele percorreu a distância total de 20 x 6,0 km = 120 km. Portanto, sua velocidade média foi de Vm = 120 km / 30 min = 4,0 km/min. Para calcular a distância percorrida em 5 minutos, basta multiplicar a velocidade média pelo tempo: ΔS = Vm x Δt = 4,0 km/min x 5 min = 20 km. b) Para calcular a potência útil média do carro, podemos utilizar a fórmula P = ΔE/Δt, onde ΔE é a variação da energia cinética do carro e Δt é o tempo decorrido. Sabemos que a massa do carro é de 1000 kg e que sua velocidade inicial é de 60 m/s, enquanto sua velocidade final é de 80 m/s. Portanto, a variação da energia cinética é ΔE = (1/2) x m x (vf² - vi²) = (1/2) x 1000 kg x (80² - 60²) = 800000 J. O tempo decorrido é de 10 segundos, ou seja, Δt = 10 s. Substituindo na fórmula, temos: P = ΔE/Δt = 800000 J / 10 s = 80000 W = 80 kW. Portanto, a potência útil média desenvolvida pelo carro nessa reta foi de 80 kW.