Questão 49 — 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\ \text{W}/…

A questão trata do cálculo do tempo necessário para um carro solar atingir uma determinada velocidade, considerando a energia fornecida por um painel fotovoltaico. Os conceitos envolvidos são: potência solar incidente, rendimento do painel, conversão de energia (potência útil), trabalho e variação de energia cinética, além da relação entre potência, energia e tempo. O passo a passo é: 1) Calcular a potência útil fornecida ao carro usando a insolação, área do painel e rendimento; 2) Determinar a energia cinética que o carro deve adquirir para atingir 108 km/h (convertendo para m/s); 3) Relacionar a energia cinética com a potência útil para encontrar o tempo necessário. Assim, temos: Potência útil $P = 1000\ \text{W/m}^2 \times 9,0\ \text{m}^2 \times 0,30 = 2700\ \text{W}$. A velocidade final é $108\ \text{km/h} = 30\ \text{m/s}$. A energia cinética é $E_c = \frac{1}{2} \times 200 \times 30^2 = 90\ 000\ \text{J}$. O tempo é $t = \frac{E_c}{P} = \frac{90\ 000}{2700} \approx 33\ \text{s}$. Portanto, a alternativa correta é a D.