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Questão

Para todos os exercícios, considere situações ideais e g = 10 m/s² Leia a notícia, divulgada em maio 2017, para responder às questões de números 35 a 36. Navio autônomo e elétrico O primeiro navio autônomo — e, além disso, totalmente elétrico — já tem data marcada para começar a navegar. O Yara Birkeland (homenagem ao cientista norueguês Kristian Birkeland) deverá começar a operar na segunda metade de 2018, levando produtos da fábrica de fertilizantes da Yara, em Porsgrunn, até as cidades de Brevik e Larvik — todas na Noruega. O navio elétrico e autônomo deverá substituir 100 caminhões que fazem 40 000 viagens por ano. Ele operará exclusivamente nessa rota, um trajeto de 12 milhas náuticas, pouco mais de 22 km. Com 70 metros de calado¹ e 4 500 toneladas de porte bruto, o navio autônomo poderá atingir até 18,5 km/h (10 nós), mas deverá operar em velocidade de cruzeiro de 11 km/h (6 nós). Ele será impulsionado por dois mecanismos azimutais, em que o motor inteiro se movimenta para fazer o navio virar. Seu conjunto de baterias pode prover até 4 MWh. A navegação autônoma se baseará em um extenso conjunto de sensores redundantes, incluindo câmeras no visível e no infravermelho, RADAR (Radio Detection And Ranging), LIDAR (Light Detection And Ranging) e AIS (Automatic Identification System), um sistema de monitoramento de curto alcance já utilizado em navios e serviços de tráfego de embarcações. <https://tinyurl.com/yapk5b5f> Acesso em: 10.10.2018. Adaptado. ¹Calado – distância vertical entre a superfície da água e a parte mais baixa do navio naquele ponto. Se o navio, considerado estável, percorre um trecho qualquer em velocidade de cruzeiro, podemos concluir que a quantidade de movimento, em kg·m/s, nesse trecho especificado é, aproximadamente, (FATEC 2019)

1. A) 1,37 ×10⁴
2. B) 4,95 ×10⁴
3. C) 8,32 ×10⁴
4. D) 1,37 ×10⁷
5. E) 4,95 ×10⁷

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do texto. O navio tem porte bruto de 4 500 toneladas (usamos essa massa como a massa do navio) e opera em velocidade de cruzeiro de 11 km/h (6 nós).
2. Converta a massa para quilogramas: 4 500 t = 4 500 × 1 000 kg = 4,5 × 10^6 kg.
3. Converta a velocidade para m/s: 11 km/h = 11 / 3,6 m/s ≈ 3,06 m/s.
4. Calcule a quantidade de movimento p = m·v = 4,5 × 10^6 × 3,06 ≈ 1,37 × 10^7 kg·m/s.
5. Compare com as alternativas. A alternativa D (1,37 × 10^7) corresponde ao resultado. A alternativa A (1,37 × 10^4) erra a potência de 10 ao não converter toneladas em quilogramas. A alternativa B (4,95 × 10^4) e a C (8,32 × 10^4) não correspondem a nenhuma combinação correta de massa e velocidade. A alternativa E (4,95 × 10^7) corresponde a usar 18,5 km/h (ou 10 nós) em vez da velocidade de cruzeiro, ou seja, erra o dado de velocidade.

💡 Dica: Converta toneladas em kg e km/h em m/s antes de multiplicar; use a velocidade de cruzeiro de 11 km/h.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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