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.
Disponível em: www.physics.hku.hk. Acesso em: 3 jun. 2015.
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
De acordo com o enunciado, a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) é 1000 W/m² e a área do painel fotovoltaico é 9 m². Logo, a potência total é:
Sendo o rendimento do carro solar 0,3 e utilizando-se a definição de rendimento, é possível obter o valor da potência útil (mecânica):
Como a massa do carro solar é 200 kg, o intervalo de tempo para o carro desenvolver a velocidade de 108 km/h (30 m/s) é:
