Análise da Questão de Física - Mecânica
Introdução
Esta questão envolve o conceito de potência mecânica em movimento retilíneo uniforme. Precisamos calcular a potência desenvolvida por um único motor a jato dado a força de propulsão e a velocidade do avião.
Desenvolvimento
Conceito Fundamental
Para um corpo em movimento com velocidade constante, a potência instantânea é dada pela fórmula:
P = F \times v
Onde:
- P = Potência (em Watts ou J/s)
- F = Força aplicada (em Newtons)
- v = Velocidade (em m/s)
Cálculo Passo a Passo
- Dados fornecidos:
| Grandeza | Valor |
|---|
| Força por motor (F) | 140.000 N |
| Velocidade (v) | 300 m/s |
| Conversão hp | 1 hp = 745,7 J/s |
- Cálculo da potência em Watts:
P = 140.000 \text{ N} \times 300 \text{ m/s} = 42.000.000 \text{ W} - Conversão para Horsepower (hp):
P_{hp} = \frac{42.000.000}{745,7} \approx 56.322,92 \text{ hp}
Observação Importante
O enunciado pede a potência de cada motor, não dos dois motores somados. Portanto, utilizamos apenas os dados de um único motor (140.000 N), não multiplicando por 2.
Analise
- Alternativa 1 (56.300 hp): Valor arredondado, menos preciso
- Alternativa 2 (5630 hp): Erro de cálculo (provavelmente divisão incorreta)
- Alternativa 3 (42000 hp): Confunde potência em kW com hp
- Alternativa 4 (56322,92 hp): Correto - corresponde ao cálculo exato
- Alternativa 5 (4,2 x 10^7 hp): Errou na conversão de unidades
Conclusão: A alternativa correta é a Alternativa 4.