James Watt percebeu que, para descrever uma máquina, não bastava especificar a energia necessária para realizar uma determinada operação. Assim, te...

James Watt percebeu que, para descrever uma máquina, não bastava especificar a energia necessária para realizar uma determinada operação. Assim, temos a potência dos equipamentos, grandeza que leva em conta não apenas o trabalho a ser realizado, mas também o tempo para a realização. Fonte: ANDRADE, L. R. A. Física geral e experimental I. Maringá: UniCesumar, 2019. p.175 Um sistema de forças atuando em um guindaste está levantando uma caixa de água até o topo de um edifício. Este prédio tem 40 andares no total, já considerando térreo, salão de festas, área de lazer e coworking. O recipiente de água vazio tem uma massa total de 0,8 toneladas e está suspenso por um cabo inextensível e de massa desprezível. O guindaste eleva o recipiente com velocidade constante, levando 1,5 min para atingir a altura desejada. Desprezando as forças dissipativas, considerando que a altura média de cada andar é de 2,7m e a aceleração devido à gravidade g = 9,8 m/s2, assinale a alternativa que apresenta o valor correto para a potência média útil desenvolvida por esse sistema de guindaste.

Logística

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UniCesumar

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Jeferson Andrade

02/04/2024

💡 1 Resposta

Ed

02.04.2024

Primeiramente, precisamos calcular a altura total que a caixa de água foi elevada, considerando que o prédio tem 40 andares e cada andar tem altura média de 2,7m. Assim, a altura total é de: 40 andares x 2,7m/andar = 108m Em seguida, podemos calcular o trabalho realizado pelo guindaste para elevar a caixa de água até o topo do prédio. O trabalho é dado por: W = mgh Onde m é a massa da caixa de água, g é a aceleração da gravidade e h é a altura total percorrida. Substituindo os valores, temos: W = 0,8 ton x 1000 kg/ton x 9,8 m/s² x 108 m = 843840 J Como o guindaste levou 1,5 min para realizar esse trabalho, podemos calcular a potência média útil desenvolvida pelo sistema de guindaste através da fórmula: P = W / Δt Onde Δt é o tempo necessário para realizar o trabalho. Convertendo 1,5 min para segundos, temos: Δt = 1,5 min x 60 s/min = 90 s Substituindo os valores, temos: P = 843840 J / 90 s = 9376 W Portanto, a alternativa correta é a letra D) 9376 W.

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