A frase “A geração de hoje não viu a entrada e a saída do cabriolet no Rio de Janeiro”, presente no conto A Anedota do Cabriolet, de Machado de Assis, faz referência a um meio de transporte antigo, movido por tração animal, que deixou de ser comum nas grandes cidades. No entanto, em cidades históricas como Paraty, esse tipo de transporte ainda foi utilizado até recentemente.
Em 2024, a Secretaria de Estado de Turismo do Rio de Janeiro, em parceria com a Prefeitura de Paraty, propôs um projeto para substituir a tração animal por motores elétricos em carruagens turísticas, mantendo o aspecto histórico, mas com tecnologia sustentável.
Suponha que essa carruagem elétrica pode transportar um condutor e dois passageiros; sua cobertura fotovoltaica mede $100\text{ cm}\times150\text{ cm}$ e possui um rendimento de $20\%$, quando instalada em um local onde o fluxo solar representa $5000\text{ W/m}^2$. A massa da carruagem elétrica é $200\text{ kg}$ e a massa de cada pessoa é $80\text{ kg}$.
Nesse contexto, qual seria o tempo, em segundos, para que a carruagem elétrica, em sua lotação máxima, partindo do repouso, atinja uma velocidade máxima de $10\text{ km/h}$?
Assuma que toda a potência gerada seja convertida em energia cinética, sem perdas por atrito ou resistência do ar.
A área da cobertura fotovoltaica é $A=1{,}00\cdot1{,}50=1{,}50\text{ m}^2$. Com rendimento de $20\%$, a potência elétrica gerada vale:
$$P=\eta I A=0{,}20\cdot5000\cdot1{,}50=1500\text{ W}.$$
Na lotação máxima há três pessoas. Portanto, $m=200+3\cdot80=440\text{ kg}$ e $v=10/3{,}6=2{,}78\text{ m/s}$.
$$E_c=\frac{mv^2}{2}=\frac{440\cdot(2{,}78)^2}{2}\approx1698\text{ J}.$$
Como $P=E/\Delta t$, temos $\Delta t=1698/1500\approx1{,}13\text{ s}$, que corresponde a $1{,}1\text{ s}$.
Alternativa correta: A.





