A hidreletricidade ocupa posição central na matriz energética brasileira. A usina de Itaipu em particular é a maior usina hidrelétrica em operação no país e conta com um desnível (em relação às turbinas) para seu nível máximo de cerca de 200 m. A densidade da água é de 1kg/litro, admitindo o caso com o reservatório em sua capacidade máxima e que não houvesse perda de energia na cadeia de transformação da energia potencial da água em energia elétrica e no seu transporte ao local de consumo, a quantidade de litros de água que precisaria atravessar as turbinas da usina para abastecer a energia elétrica consumida por um chuveiro de 7500W operando a 80% de sua potência máxima durante um banho de 10min é de:
James P. Joule em junho de 1849 publicou o trabalho sob o título On the mechanical equivalent of Heat (Sobre o equivalente mecânico do calor), encaminhando de maneira determinante o estabelecimento da Lei da Conservação da Energia em meados do século XIX. Em sua última conclusão após a série de experimentos Joule escreve:
Por definição a unidade caloria que foi inventada para medir calor tinha como referência o calor específico da água, c =1 cal/g°C. Ao passo que joule é a unidade derivada para energia na mecânica. A equivalência entre duas quantidades físicas só pode se dar se elas puderem ser convertidas uma na outra. Dados: pontos do gelo e do vapor na escala Farenheit, respectivamente: 32°F e 212°F, considere g=10m/s2 . A conclusão de Joule leva aproximadamente a:
Um guindaste exerce uma força de 30 kN, para cima, sobre
um contêiner de duas toneladas. Essa força é suficiente para
vencer a força gravitacional e levantar o contêiner, que está
inicialmente em repouso. A força atua ao longo de uma
distância de 3 m.
Com base nessa situação hipotética, julgue os itens
subsecutivos, considerando que a aceleração da gravidade (g)
seja igual a 10 m / s² .
O trabalho realizado pelo guindaste é de +900 kJ.
Em um local onde a aceleração da gravidade é constante,
uma escada rolante foi projetada para se movimentar com
velocidade escalar constante e transportar passageiros entre
dois pisos separados por uma distância vertical de altura H.
Considerando que não haja força dissipativa no sistema e que 100%
do trabalho do motor que movimenta a escada seja transferido para
os passageiros, julgue os itens subsequentes.
A força aplicada pela escada rolante a cada passageiro é
proporcional à velocidade escalar com que a escada se
movimenta.
Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus
produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um
automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como
teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira,
denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo
do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase,
identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da
fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e
para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque.
A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir,
considerando que o módulo da aceleração da gravidade
seja de 10 m/s2
Durante todo o teste de impacto, a variação da energia cinética
do automóvel foi superior a 40 kJ.
Em um local onde a aceleração da gravidade é constante,
uma escada rolante foi projetada para se movimentar com
velocidade escalar constante e transportar passageiros entre
dois pisos separados por uma distância vertical de altura H.
Considerando que não haja força dissipativa no sistema e que 100%
do trabalho do motor que movimenta a escada seja transferido para
os passageiros, julgue os itens subsequentes.
Devido ao fato de não haver forças dissipativas no sistema, a
energia mecânica de cada passageiro permanece constante
durante todo o percurso.
Em um local onde a aceleração da gravidade é constante,
uma escada rolante foi projetada para se movimentar com
velocidade escalar constante e transportar passageiros entre
dois pisos separados por uma distância vertical de altura H.
Considerando que não haja força dissipativa no sistema e que 100%
do trabalho do motor que movimenta a escada seja transferido para
os passageiros, julgue os itens subsequentes.
Se a massa média dos passageiros for constante, então quanto
maior for o número de passageiros transportados por minuto,
maior será a potência desenvolvida pelo motor para
movimentar a escada.
O trabalho resistente do peso do carro, sabendo que sua massa era de 800 kg e considerando que a aceleração da gravidade tem valor 10 m/s2, no processo total de içamento do carro, do local em que se encontrava, na base da ribanceira, até o nível da pista, foi, em joules,
Nas buscas pela provável causa de um incêndio, foi encontrado no interior da residência um pequeno botijão de gás inflamável, próximo a um fogareiro. O botijão estava destruído por sua explosão, que posteriormente ficou comprovada e apontada como a causa do rápido alastramento do incêndio. O volume de gás combustível armazenado em um desses botijões é de 1 L e, à temperatura de 27 ºC, a pressão interna é de 2 atm. Se o limite de pressão suportável para que o botijão não exploda é 10 atm e supondo que se possa comparar o gás a um gás ideal, a temperatura do gás contido no botijão encontrado ultrapassou o valor de temperatura, em kelvins, de
