Um gerador converte 200 J de energia elétrica em energia mecânica. Se a eficiência do gerador é de 80%, qual é…
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 converte 200 J de energia elétrica em energia mecânica. Se a eficiência do gerador é de 80%, qual é o trabalho mecânico realizado?
- A) 100 J
- B) 160 J
- C) 200 J
- D) 240 J
- E) 300 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A energia fornecida ao aparelho é 200 J e a eficiência é de 80%, que equivale a 0,8. Passo 2: A eficiência é a razão entre a energia útil (aqui, a mecânica) e a energia total fornecida: rendimento = energia útil / energia total. Passo 3: Isole a energia útil: energia mecânica = rendimento × energia total = 0,8 × 200 = 160 J. Passo 4: Confira o resultado. 80% de 200 J é 160 J, e os 40 J restantes são perdidos, em geral como calor. Passo 5: Por que as outras alternativas estão erradas. A) 100 J corresponderia a um rendimento de 50%, não de 80%. C) 200 J é a energia total fornecida, ou seja, ignora o rendimento. D) 240 J é 120% de 200 J, resultado de somar 20% em vez de aplicar 80%. E) 300 J não corresponde a 80% de 200 J em nenhuma interpretação do enunciado. Observação: o enunciado descreve a conversão de energia elétrica em mecânica, que é a função de um motor; um gerador faz o contrário. O cálculo do rendimento, porém, é o mesmo, então o gabarito B está correto.
💡 Dica: Calcule o trabalho mecânico usando a fórmula de eficiência.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente tomou metade da energia total, como se a eficiência fosse de 50%, ou dividiu 200 por 2 sem usar o valor de 80% dado no enunciado.
Por que engana: O aluno pode confundir a eficiência com a quantidade total de energia, aplicando a eficiência diretamente ao valor total sem calcular o trabalho mecânico corretamente.
Cálculo correto: Wm = 0,8 × 200 J.
O aluno acredita que toda a energia fornecida vira trabalho útil e não aplica o rendimento, o que mostra que não entende que parte da energia se perde.
O aluno calcula 20% de 200 J (que são 40 J) e soma ao total, ou seja, confunde o percentual de perda com um ganho, em vez de multiplicar a energia total pela eficiência.
O aluno faz uma conta sem relação com a eficiência, como multiplicar 200 J por 1,5, e não extrai o percentual correto do enunciado.
Raio-X da questão
eficiência de geradores
avaliacao
cálculo de eficiência · trabalho e energia
Revisar o conceito de eficiência e como calcular trabalho mecânico.
O aluno pode confundir a eficiência com a quantidade total de energia, aplicando a eficiência diretamente ao valor total sem calcular o trabalho mecânico corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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