Física IUEM 2017 - Potência em uma escada rolante, energia Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

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medyorianna
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Mai 2024 02 15:48

UEM 2017 - Potência em uma escada rolante, energia

Mensagem não lida por medyorianna »

Uma escada rolante é projetada para transportar passageiros do andar térreo ao andar superior de uma loja, com velocidade constante igual a v. Sabe-se que a diferença de altura entre os andares da loja é h e que o ângulo de inclinação da escada em relação ao piso horizontal é θ. Para manter o equipamento em funcionamento sem a presença de passageiros, o motor deve fornecer uma potência P₀. Considere que a aceleração gravitacional na cidade onde se localiza a loja é g e que um passageiro típico tem massa m. Além disso, suponha que, a partir do momento em que esse passageiro toca a escada, a velocidade dele passa de zero a v em um pequeno intervalo de tempo τ. Após esse tempo, ele se mantém em repouso em relação à escada enquanto sobe. A respeito desse sistema, assinale o que for correto.

01) A potência média adicional que o motor deve fornecer durante o intervalo de tempo τ é dada por mv/2τ.

02) O tempo que o passageiro leva para chegar ao andar superior, desconsiderando o tempo τ, é h/v.

04) Durante o tempo em que a velocidade do passageiro é constante, o módulo da força que a escada exerce sobre ele, na direção paralela à escada, corresponde a mg tanθ.

08) Durante o intervalo de tempo,τo módulo da força média resultante que age sobre o passageiro corresponde a mv/τ.

16) A potência média adicional total que o motor deve fornecer durante todo o trajeto do passageiro corresponde a (g+v²/2h)mv senθ.

Resposta

Gabarito: 08 e 16.
Alguém poderia me explicar a 16? Obrigada!

"é justo que muito custe o que muito vale."
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medyorianna
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Mai 2024 02 16:07

Re: UEM 2017 - Potência em uma escada rolante, energia

Mensagem não lida por medyorianna »

Entendi. Deve-se somar a potência da energia cinética e da energia mecânica.

Vy = V.sen
Vx = V.cos

Potência da energia cinética

m.v²/2 = Pc. T

T = h / v.sen

Logo

mv²/2 = Pc.h/V.sen

Pc = m.v².V.sen/ 2h (I)

Potência da energia potencial

m.g.h = Pp . T
m.g.h/T = Pp

m.g.V.sen = Pp (II)

Soma-se as potências adicionais I e II

Pt = m.g.V.sen + m.v².V.sen/ 2h

Pt = m.V.sen (g + v²/2h)


Gabarito :D

"é justo que muito custe o que muito vale."
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