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Questão 2. Um trem parte do repouso sobre uma linha horizontal e deve alcançar a velocidade de 72 km/h. Até atingir essa velocidade, o movimento do trem tem aceleração constante de 0,50 m/s2, sendo que re-sistências passivas absorvem 5,0% da energia fornecida pela locomotiva. O esforço médio, em N, fornecido pela locomotiva para transportar uma carga de 1,0 ton é

A ( ) 2,5 ×102.
B ( ) 4,8 ×102.
C ( ) 5,0 ×102.
D ( ) 5,3 ×102.
E ( ) 1,0 ×103.
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há 2 anos

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos calcular o esforço médio fornecido pela locomotiva. Vamos seguir os passos: 1. Converter a velocidade de 72 km/h para m/s: \[ 72 \text{ km/h} = \frac{72 \times 1000}{3600} = 20 \text{ m/s} \] 2. Calcular a aceleração: A aceleração é dada como \(0,50 \, \text{m/s}^2\). 3. Calcular o tempo necessário para atingir a velocidade de 20 m/s: Usando a fórmula da cinemática: \[ v = a \cdot t \implies t = \frac{v}{a} = \frac{20}{0,50} = 40 \text{ s} \] 4. Calcular a distância percorrida durante a aceleração: Usando a fórmula: \[ s = \frac{1}{2} a t^2 = \frac{1}{2} \cdot 0,50 \cdot (40)^2 = 0,25 \cdot 1600 = 400 \text{ m} \] 5. Calcular a força necessária para vencer a inércia do trem: A massa do trem é \(1,0 \, \text{ton} = 1000 \, \text{kg}\). A força resultante necessária para acelerar o trem é dada por: \[ F = m \cdot a = 1000 \cdot 0,50 = 500 \, \text{N} \] 6. Calcular a força das resistências passivas: As resistências absorvem 5% da energia. Portanto, a força das resistências é: \[ F_{\text{resist}} = 0,05 \cdot F = 0,05 \cdot 500 = 25 \, \text{N} \] 7. Calcular o esforço total fornecido pela locomotiva: O esforço total é a soma da força para vencer a inércia e a força das resistências: \[ F_{\text{total}} = F + F_{\text{resist}} = 500 + 25 = 525 \, \text{N} \] 8. Comparar com as alternativas: A alternativa que mais se aproxima de 525 N é a D) 5,3 × 10². Portanto, a resposta correta é: D ( ) 5,3 × 10².

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