(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 2)Um carro de cor

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questão 2)

Um carro de corrida, de massa M = 800 kg, percorre uma pista de provas plana, com velocidade constante V₀ = 60 m/s. Nessa situação, observa-se que a potência desenvolvida pelo motor, P₁ = 120 kW, é praticamente toda utilizada para vencer a resistência do ar (Situação 1, pista horizontal). Prosseguindo com os testes, faz-se o carro descer uma ladeira, com o motor desligado, de forma que mantenha a mesma velocidade V₀ e que enfrente a mesma resistência do ar (Situação 2, inclinação α). Finalmente, faz-se o carro subir uma ladeira, com a mesma velocidade V₀, sujeito à mesma resistência do ar (Situação 3, inclinação θ).

a) Estime, para a Situação 1, o valor da força de resistência do ar F_R, em newtons, que age sobre o carro no sentido oposto a seu movimento.

b) Estime, para a Situação 2, o seno do ângulo de inclinação da ladeira, sen α, para que o carro mantenha a velocidade V₀ = 60 m/s.

c) Estime, para a Situação 3, a potência P₃ do motor, em kW, para que o carro suba uma ladeira de inclinação dada por sen θ = 0,3, mantendo a velocidade V₀ = 60 m/s.

NOTE E ADOTE Potência = Força x Velocidade Considere, nessas três situações, que apenas a resistência do ar dissipa energia.