Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A imagem mostra o carro solar Tokai Challenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100 km/h.
Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1 000 W/m2, que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0 m2 e rendimento de 30%.
Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h é um valor mais próximo de
- A
1,0 s.
- B
4,0 s.
- C
10 s.
- D
33 s.
gabarito - E
300 s.
Resolução
1000 W _________ 1 m2
x _________ 9m2
x = 9000 W
Rendimento:
9000 W ________ 100%
P ________ 30%
P = 2700 W
Assim:
\(P=\frac{E}{T}\) ⇔ \(T=\frac{E}{P}\) = \(\frac{mv^2}{2P}=\frac{200\left(30\right)^2}{2.2700}\) = 33,3 segundos.