Provão Paulista 2024 (1ª série, 2ª aplicação) — questão 27 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: comparar a potência do motor anunciada pelo fabricante com a potência que a moto de fato usou para ganhar velocidade no teste, e dar a diferença.

Passo 1 — a potência prometida, em watts. Cada CV vale 750 W:

$$P_{\text{fab}} = 15 \times 750 = 11\,250\ \text{W}$$

Passo 2 — a energia que a moto ganhou no teste. Ela parte do repouso e chega a 30 m/s. Toda a energia que o motor entregou para acelerar a moto virou energia cinética:

$$E_c = \frac{m\,v^2}{2} = \frac{120 \times 30^2}{2}$$

$$E_c = \frac{120 \times 900}{2} = 54\,000\ \text{J}$$

Passo 3 — a potência desenvolvida no teste. Potência é energia por unidade de tempo. Essa energia foi entregue em 10 s:

$$P_{\text{teste}} = \frac{54\,000}{10} = 5\,400\ \text{W}$$

Passo 4 — a diferença:

$$11\,250 - 5\,400 = 5\,850\ \text{W}$$

Aproximadamente 6 000 W.

⚠️ A armadilha: parar no Passo 1 e responder a potência do fabricante, 11 250 W ≈ 11 000 W (alternativa B). A pergunta é a diferença entre as duas potências. Outra: esquecer o “dividido por 2” da energia cinética, o que dá 10 800 W no teste e uma diferença de só 450 W.

A ideia em uma frase: a potência média que acelerou a moto é a energia cinética ganha dividida pelo tempo; compare com a do fabricante em watts.

Resposta: alternativa E (cerca de 5 850 W, aproximadamente 6 000 W).