Questão
Universidade Federal do Espírito Santo - UFES
2014
2ª Fase
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Discursiva

O sistema de recuperação de energia cinética, conhecido pela sigla KERS, é um sistema utilizado em carros de Fórmula 1 (F1) para aproveitamento parcial da energia que seria perdida na frenagem do veículo. Uma possibilidade de uso do KERS consiste em converter a energia cinética do veículo que seria perdida durante a frenagem em energia elétrica armazenada em um banco de capacitores em paralelo. Suponha que um F1 de massa M = 735kg seja freado, tendo sua velocidade em módulo reduzida de V₀ = 252km/h  para V=108km/h em um percurso de comprimento D = 100m, com desaceleração constante. Admita, ainda, que 40,0% da energia cinética que seria perdida sejam convertidos em energia elétrica armazenada no banco de capacitores, atingindo a diferença de potencial U =100V .

A) Calcule o módulo αda aceleração do veículo na frenagem e expresse o resultado em função do módulo da aceleração
da gravidade g . Sua resposta deve informar quantas vezes a é maior ou menor do que g .

B) Se toda a energia elétrica armazenada for utilizada, em um intervalo ߡt =10,0 s , para acelerar o veículo, determine o aumento médio de potência do F1 em cavalo vapor (1cv ≅ 735W).

C) Determine a capacitância total do banco de capacitores.