15 - 7 de novembro

Favor releia e estude o conhecimento B4 (Leis de Newton).

Desafio

1. Quais as forças a favor e contrárias no movimento do carrinho?
2. Qual a força que você no carrinho precisa fazer para subir uma rampa de 2, 5, 10 e 30º?
3. Você conseguiria subir uma rampa de 70º? Explique.

Exercícios complementares

Exercício 1: Força e potência

A força de tração necessária para a operação de semeadoras de sementes graúdas (semeadora de precisão), na direção horizontal do deslocamento, já incluída a resistência ao rolamento da máquina, com bom leito de semeadura é de 3.400 N ± 35% por linha (semeadura, adubação e herbicida) (http://www.ufv.br/dea/reveng/arquivos/Vol13/v13n4p256-267.pdf).

a) Qual força este mesmo trator precisaria fazer para conseguir mover uma semeadeira de 38 linhas na

• Horizontal
• Numa subida de 10º
• Numa descida de 10º?

b) Qual a potência necessária para este trator conseguir manter a velocidade de plantio a 7km/h nos três casos de plano de plantio indicados no exercício anterior?

c) Suponha que você tenha um trator de 300cv disponíveis na fazenda, qual a velocidade máxima que você poderia plantar milho nos 3 casos indicados em (a)?

Obs.: Lembrando que a potência necessária para andar a uma certa velocidade é P=F.v e que 1cv=736W

Exercício 2: Energia e potência

Francisco era dono de uma fazenda de 10 mil hectares, onde plantava soja. Ele precisava urgentemente construir um reservatório no meio da plantação de soja para abastecer os pulverizadores autopropelidos com água, para não precisar ir até a sede abastecer ou ficar enviando caminhões pipa. Ele queria abastecer os 2000ha que ficavam mais longe da fazenda, assim ele precisaria saber:

a) A quantidade de água necessária para abastecer uma operação de pulverização com 2 pulverizadores autopropelidos com barras de 30m que consomem 300L/hectare? Suponha que a velocidade média de pulverização é em torno de 18km/h e que a operação de pulverização seja de 8h.

b) Qual o tamanho do tanque que você recomendaria Francisco construir?

c) Qual a potência da bomba de água necessária para abastecer os pulverizadores? Suponha que o poço artesiano fique a 200m abaixo do reservatório e que a eficiência total do sistema de bombeamento seja de 55%.

Exercício 3: Qual energia contida em

• 1kg de milho
• 1kg de soja
• 1kg de trigo
• 1kg de chocolate
• 1kg de feijão
• 1kg de arroz
• 1kg de pão

Você pode encontrar estas informações em http://www.wolframalpha.com/

Exercício 4: Qual energia necessária para dirigir com um carro de Pompéia para Uruguaiana ?

Exercício 5: Qual potência necessária para bombear água de um poço artesiano com uma profundidade de 200m para um reservatório que fica a 20m acima do chão, numa taxa de 100L/min ? Considere que o motor elétrico tem 60% de eficiência e a bomba 65%.

Exercício 6: Quanta energia elétrica você consome em média em sua casa todos dias? E qual a potência média que você consome? Faça um gráfico representando a energia e potência consumida em sua casa durante 1 dia comum.

Exercício 7: Qual parcela da energia solar chega a terra ? Desta, qual parcela seria necessária para que 7 bilhões de pessoas pudessem viver tranqüilamente sem nenhuma outra fonte de energia ?

Exercício 8: Supondo que a origem do petróleo, gás natural e carvão seja biótica, quantos litros de petróleo a floresta amazônica brasileira geraria se fosse soterada súbitamente ?

Exercício 9: O mundo consome em média 3 milhas cúbicas de combustíveis fósseis por ano. Qual a área necessária para capturar a energia equivalente produzida pelo sol ? Suponha que você quer converter a energia solar em elétrica e os melhors painéis fotovoltaicos tenham uma eficiência de conversão de 20% e que numa fazenda de painéis solares você queira cobrir somente 15% da área com os painéis para que animais possam pastar entre os painéis. Qual seria o tamanho desta fazenda para suprir toda energia do planeta ? Onde você recomendaria instalar esta usina solar, em que parte do planeta terra?

Exercício 10: Baseado neste artigo da Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption), responda:

a) Qual a energia total consumida no mundo em 2008?

b) Quais as 5 maiores fontes de energia do mundo?

c) Quais os países que mais consomem energia no mundo?

d) A energia gerada por todos painéis solares instalados no mundo corresponde a 80TWh. Com esta energia daria para abastecer quantas casas? Quantos % isto corresponde a toda energia consumida pelo mundo?

e) Qual o consumo médio em kWh/ano de um cidadão americano, europeu, africano e brasileiro?

f) De todo petróleo extraído do mundo, 46% vira gasolina e 26% óleo diesel. Caso de noite para o dia todos veículos do mundo fossem transformados em veículos elétricos, quantas usinas do tamanho de Itaipu seriam necessárias adicionar ao planeta?

Exercício 11: Qual o consumo de energia necessário para plantar 1 hectare de milho e cana ? E qual a energia que se extrai na colheita do mesmo hectare ? Faça um balanço energético mostrando todas fontes de energia envolvidas no processo.