Potência e o rendimento de uma máquina

(Uninorte AC/2017)

Profissionais voluntários de uma sociedade de ajuda comunitária utilizam um guindaste para levantar peso durante uma operação de salvamento, após um acidente com vítimas soterradas sob os escombros.

Sabendo-se que o guindaste tem rendimento de 30% e que ergue uma carga de 150,0kg a uma altura de 1,25m, no intervalo de 5,0 segundos, e admitindo-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s², é correto afirmar:

(IFSP/2015)

As rodas d’água foram um dos primeiros dispositivos utilizados para substituir o trabalho humano e animal. Seu princípio de funcionamento é simples e está associado à transformação de energia. Sua instalação se dá em locais onde os rios apresentam algum desnível – queda d’água. As usinas hidrelétricas fundamentam-se no mesmo princípio de funcionamento. A mudança se dá na construção de uma represa, necessária para aumentar a velocidade da água pelos dutos por meio do aumento de pressão dentro deles. Assim, a água atinge as turbinas com maior energia cinética. Diante do exposto, analise a figura abaixo.

Uma represa de 100m de altura libera 5.000kg de água por segundo e velocidade nula no início do conduto, e, na queda, a água dissipa 20% de energia mecânica inicial. A turbina da usina tem rendimento de 75% na geração de energia elétrica. Adotando g = 10m/s², assinale a alternativa que apresenta a potência elétrica produzida.

(PUC MG/2015)

A ERA DA ELETRICIDADE

A descoberta da possibilidade de se transformar a energia mecânica em elétrica abriu enormes perspectivas para a utilização da eletricidade, que viria produzir grandes transformações na sociedade. Embora úteis para o funcionamento de pequenos aparelhos, as pilhas e baterias que fornecem energia elétrica a partir de reações químicas não se mostram economicamente viáveis para abastecer uma cidade, mesmo de pequeno porte. Em 1873 um exemplo de acaso feliz ocorreu durante a exposição de Viena. Um técnico ligou dois geradores de forma errada e fez com que um funcionasse como gerador e outro como motor. Na própria exposição improvisou-se uma queda de água com uma turbina capaz de acionar um gerador e fazer o outro funcionar como motor. Sete anos mais tarde, em 1880, construiu-se nos Estados Unidos, nas Cataratas do Niágara, a primeira usina hidrelétrica de grande porte do mundo.

Considerando uma queda de água que tenha uma vazão de 2×10⁶Kg a cada segundo, assinale a altura da queda necessária para se gerar uma energia de 2,0×10⁸J a cada segundo.

Dado: g = 10 m/s²

(ENEM/2015)

Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A imagem mostra o carro solar Tokai Challenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100 km/h.

Disponível em: http://www.physics.hku.hk. Acesso em: 3 jun. 2015.

Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1 000 W/m², que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0 m² e rendimento de 30%.
Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h é um valor mais próximo de

(UEFS BA/2014)

Um guindaste com rendimento de 25% ergue uma carga de meia tonelada a uma altura de 75,0cm no intervalo de 5,0s.
Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10,0m/s², a potência do guindaste, em kW, é

(PUCCAMP SP/2014)

A física térmica começou a se desenvolver a partir do final do século XVIII, influenciada pelas necessidades sociais da época, associada com a Revolução Industrial ocorrida na Europa.
Uma máquina térmica apresenta potência útil de 12 kW e, a cada segundo, rejeita 4,5 kcal no seu condensador que está a temperatura ambiente de 27 ºC.
Sabendo que o rendimento dessa máquina é 80% do rendimento de uma máquina de Carnot, operando entre as mesmas fontes, a temperatura da caldeira, em ºC, é de
Considere: 1 cal = 4 J

(UEA AM/2014)

A Usina Hidrelétrica de Balbina, cuja produção de energia tem potência média de 2,5 10² MW, fornece parte da energia elétrica consumida na cidade de Manaus. De acordo com a empresa Eletrobras Amazonas Energia, em determinado dia, o consumo de energia elétrica em Manaus foi de aproximadamente 2,0 10⁴ MWh. Com base nessas informações, naquele dia (24 horas) a porcentagem da energia consumida em Manaus, proveniente da Usina Hidrelétrica de Balbina, foi

(UESB BA/2014)

O bloco com massa de 10,0kg, mostrado na figura, é puxado por um motor com rendimento de 40%, através de um cabo metálico que passa por uma polia. A dianteira do bloco é deslocada do ponto P até o ponto Q, com velocidade constante, no intervalo de 2,5s.
Considerando-se o cabo e a polia ideais, o módulo da aceleração da gravidade, g = 10m/s², e sabendo-se que o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano inclinado, é correto afirmar que a potência do motor, em watts, é de

(FGV/2013)

A montadora de determinado veículo produzido no Brasil apregoa que a potência do motor que equipa o carro é de 100 HP (1 HP vale aproximadamente 750 W). Em uma pista horizontal e retilínea de provas, esse veículo, partindo do repouso, atingiu a velocidade de 144 km/h em 20 s. Sabendo que a massa do carro é de 1 000 kg, o rendimento desse motor, nessas condições expostas, é próximo de

(UEMG/2013)

O governo federal afirma que, a partir de 2013, haverá uma redução no custo da energia elétrica tanto para as pessoas quanto para as empresas. Essa redução é uma tentativa de o Brasil retomar o crescimento econômico que teve em 2010.

A produção de energia elétrica à qual o texto se refere está relacionada à