Questão 90

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.

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

  1. 1,0 s.
  2. 4,0 s.
  3. 10 s.
  4. 33 s.
  5. 300 s.

Comentário da questão

Identifica-se na questão insolação como E/t.A = 1000.

Como só 30% é aproveitado, E/t.A = 30%.1000

E a E=mv²/2

mv²/2.t.A = 30% 1000

Como sabemos quem é m, v e A. Fazendo as contas, temos:

t=33,333 s

Cuidado: a velocidade do problema é dada em km/h e, no SI, usamos em m/s. Não esqueça de transformar!

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Gabarito da questão

Opção D

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Assunto

Energia Mecânica