Potência é a taxa na qual o trabalho é realizado em um determinado período. Matematicamente, potência é a razão entre trabalho e tempo.
P = W/t
Descrição: P = potência (Joule/segundo = Watt), W = trabalho (Joule), t = intervalo de tempo (segundo)
Com base nessa equação, pode-se concluir que quanto maior a taxa de trabalho, maior a potência. Por outro lado, quanto menor a taxa de trabalho, menor a potência. A taxa de trabalho refere-se à velocidade com que o trabalho é realizado.
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Potência é uma grandeza escalar. A unidade SI de potência é o joule por segundo. Joule por segundo = watt (abreviado como W), assim denominado em homenagem a James Watt. A unidade imperial britânica para potência é o pé-libra por segundo.
Essa unidade é muito pequena para fins práticos, então a unidade maior, o cavalo-vapor (abreviado como hp), é usada. Um cavalo-vapor = 550 libras-pé por segundo = 764 Watts = ¾ quilowatt.
A quantidade de trabalho também pode ser expressa em unidades de potência x tempo, por exemplo, quilowatt-hora ou kWh. Um kWh refere-se ao trabalho realizado a uma taxa constante de 1 quilowatt durante uma hora.
1. Uma pessoa de 50 kg sobe uma escada de 10 metros de altura em 2 minutos. A aceleração da gravidade (g) é de 10 m/ s² . Determine a potência.
Conhecido :
Massa (m) = 50 kg
Altura (h) = 10 metros
Aceleração devido à gravidade (g) = 10 m/ s²
Intervalo de tempo (t) = 2 minutos = 2 (60) = 120 segundos
Procura-se : Poder (P)
solução:
Fórmula de potência:
P=W/t
P = potência , W = trabalho , t = tempo
Fórmula do Trabalho:
W = F s = wh = mgh
W = trabalho , F = força , w = peso , d = deslocamento , h = altura , m = massa, g = aceleração da gravidade
W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Joules.
P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Joules/ seg em d.
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2. Calcule a potência necessária para uma pessoa de 60 kg subir em uma árvore de 5 metros de altura em 10 segundos. A aceleração da gravidade é de 10 m/ s².
Conhecido :
Massa (m) = 60 kg
Altura (h) = 5 metros s
Aceleração devido à gravidade (g) = 10 m/ s²
Intervalo de tempo (t) = 10 segundos
Procura-se : Poder
solução:
Trabalhar :
W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 Joules
Alimentação:
P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joules/ segundo.
3. Um carrossel giratório com potência de 300 watts e duração de 5 minutos, realizando 5 rotações. O consumo de energia é de…
A. 15 kJ
B. 75 kJ
C. 90 kJ
D. 450 kJ
Conhecido :
Potência (P) = 300 Watts = 300 Joules/segundo
Período (T) = 5 minutos = 5 (60 segundos) = 300 segundos
Número de rotações = 5
Procura-se: Energia utilizada pela comédia rotativa
solução:
A resposta correta é d.
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