Um gerador elétrico transforma energia mecânica em energia elétrica. Se um gerador possui uma potência de 500…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um gerador elétrico transforma energia mecânica em energia elétrica. Se um gerador possui uma potência de 500 W e funciona com uma eficiência de 80%, qual é a potência mecânica necessária?
- A) 625 W
- B) 400 W
- C) 550 W
- D) 500 W
- E) 750 W
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência elétrica de saída do gerador é 500 W e a eficiência é 80%, ou seja, 0,8. Procuramos a potência mecânica de entrada.
- Relacione as grandezas. A eficiência é a razão entre a potência útil (elétrica, de saída) e a potência fornecida (mecânica, de entrada): eficiência = P_elétrica / P_mecânica.
- Isole a potência mecânica. P_mecânica = P_elétrica / eficiência = 500 / 0,8 = 625 W.
- Verifique. Se a potência mecânica for 625 W e a eficiência de 80%, a saída será 0,8 x 625 = 500 W, o que confirma o resultado.
- Análise das alternativas erradas. A alternativa B (400 W) é menor que a potência de saída, o que é impossível em um gerador real. A alternativa C (550 W) não corresponde a nenhuma relação com a eficiência de 80%. A alternativa D (500 W) ignora as perdas, o que contraria a eficiência menor que 100%. A alternativa E (750 W) corresponde a uma perda exagerada ou a um cálculo com a fração de forma incorreta.
- Conclusão: a resposta correta é a alternativa A, de acordo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a potência mecânica usando a fórmula da eficiência.
Alternativa por alternativa
Pm = 500 W / 0,8 = 625 W.
Multiplicou a potência elétrica pela eficiência (500 x 0,8 = 400 W), invertendo a relação. Assim, achou a potência de saída em vez da potência de entrada necessária.
Acrescentou uma parcela arbitrária à potência de saída, sem base na definição de eficiência. Não há relação matemática clara que produza 550 W a partir de 500 W e 80%.
Supôs que o gerador entrega toda a potência recebida, ignorando a eficiência de 80%. Essa ideia intuitiva de que a potência 'passa direto' contraria o conceito de perdas em conversões de energia.
Confundiu a eficiência com a fração perdida ou aplicou um fator incorreto, obtendo 750 W (500 x 1,5). O cálculo não segue a definição de eficiência como razão entre saída e entrada.
Por que engana: Confundir a potencia mecanica com a potencia eletrica ou nao aplicar corretamente a eficiencia para calcular a potencia mecanica necessaria.
Raio-X da questão
potência mecânica e eficiência
avaliacao
potencia mecanica e eletrica · eficiencia energetica
Revisar a relação entre potência, eficiência e energia em geradores.
Confundir a potencia mecanica com a potencia eletrica ou nao aplicar corretamente a eficiencia para calcular a potencia mecanica necessaria.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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