FAMECA 2021 — questão 36 de Física
Enunciado em texto
Leia os textos para responder às questões de 34 a 36.
A Nasa realizou, em 30.05.2020, algo inédito: um lançamento a partir de solo norte-americano usando uma empresa privada. Os astronautas decolaram do Cabo Canaveral, na Flórida, no foguete Falcon 9, da SpaceX. Dezenove horas depois, chegaram à ISS (Estação Espacial Internacional), onde fizeram, com sucesso, a acoplagem da cápsula Crew Dragon. A ISS orbita a Terra a 408 km de altura, uma distância como entre Rio de Janeiro e São Paulo.
(www.uol.com.br, 31.05.2020. Adaptado.)
[Fotos: à esquerda, o foguete Falcon 9 decolando da torre de lançamento, com uma grande nuvem de fumaça na base (https://g1.globo.com); à direita, a cápsula Crew Dragon se aproximando de um módulo da ISS, no espaço (https://veja.abril.com.br).]
Antes de entrar na cápsula Crew Dragon, os astronautas têm que subir em um elevador que os transporta para o braço de acesso à cápsula, localizado a 81 metros do solo.
[Foto: dois astronautas de traje branco ao pé da torre de lançamento, com o foguete ao fundo.]
(www.space.com. Adaptado.)
Considere que o elevador que transporta os astronautas até o braço de acesso à cápsula Crew Dragon demore 7,5 s para fazer todo o trajeto, que a massa total do elevador, incluindo os astronautas, seja de 1 500 kg e que no local do lançamento. Nessas condições, a potência média útil, ou seja, aquela utilizada efetivamente para vencer a força gravitacional terrestre, fornecida pelo elevador durante a subida será de
(A) 81 kW.
(B) 162 kW.
(C) 150 kW.
(D) 816 kW.
(E) 243 kW.
(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2021, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a potência média gasta só para levantar o elevador até 81 m, em 7,5 s.
Passo 1 — a energia útil. Para vencer a gravidade, o motor precisa dar ao elevador a energia potencial gravitacional ganha na subida de 81 m (a altura do braço de acesso, dada no texto):
Passo 2 — a potência média. Potência é energia dividida pelo tempo:
⚠️ A armadilha: esquecer de dividir pelo tempo e confundir unidades: só o produto m·g·h dá 1 215 kJ, que não é potência. Outra é usar só a altura (81) e marcar a A.
A ideia em uma frase: potência útil de quem levanta um corpo é mgh dividido pelo tempo da subida.
Resposta: alternativa B (162 kW).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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