Qual é a potência de um motor elétrico que levanta um bloco de 2,0 kg 15 metros verticalmente em 6,0 segundos?
Para calcular a potência do motor elétrico, precisamos determinar a quantidade de trabalho realizado pelo motor ao levantar o bloco verticalmente e depois dividi-lo pelo tempo gasto.
O trabalho realizado \(W\) para levantar o bloco é dado por:
$$W =Fd \cos \theta $$
Onde \(F\) é a força necessária para levantar o bloco, \(d\) é o deslocamento vertical e \(\theta\) é o ângulo entre a força e o deslocamento.
Neste caso, a força necessária para levantar o bloco é igual ao seu peso:
$$F =mg =(2,0 \text{ kg})(9,8 \text{ m/s}^2) =19,6 \text{ N}$$
Substituindo os valores dados na equação:
$$W =(19,6 \text{ N})(15 \text{ m}) \cos 0° =294 \text{ J}$$
Agora, podemos calcular a potência \(P\) dividindo o trabalho realizado pelo tempo gasto:
$$P =\frac{W}{t} =\frac{294 \text{ J}}{6,0 \text{ s}} =\boxed{49 \text{ W}}$$
Portanto, a potência do motor elétrico é de 49 W.