Em uma escola rural do semiárido brasileiro, um motor elétrico é usado para bombear água de um reservatório…
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
Em uma escola rural do semiárido brasileiro, um motor elétrico é usado para bombear água de um reservatório até uma horta comunitária. Durante uma operação, o motor funciona com potência constante de 500 W pelo intervalo de 2 horas. Em Física, a energia transferida por um equipamento de potência constante pode ser calculada pelo produto entre a potência e o tempo de funcionamento. Para expressar essa energia em joules, o tempo deve ser dado em segundos. Com base nas informações do texto, qual é a quantidade total de trabalho realizada pelo motor durante essa operação?
- A) 86.400.000 J
- B) 1.800.000 J
- C) 60.000 J
- D) 1.000 J
- E) 3.600.000 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. A potência é constante e vale P = 500 W, e o tempo de funcionamento é t = 2 horas. A energia transferida (trabalho) é dada por E = P x t, com t em segundos para o resultado sair em joules.
- Converter o tempo para segundos. Como 1 hora tem 60 minutos e cada minuto tem 60 segundos, 1 hora equivale a 3.600 s. Logo, 2 horas equivalem a 2 x 3.600 = 7.200 s.
- Calcular o trabalho. E = 500 x 7.200 = 3.600.000 J, ou seja, 3.600.000 J (alternativa E).
- Conferir por outro caminho. Em 1 hora o motor realiza 500 x 3.600 = 1.800.000 J; em 2 horas, o dobro, 3.600.000 J. Isso confirma o resultado.
- Por que as outras estão erradas. A) usa 2 dias em segundos, e não 2 horas; B) considera apenas 1 hora de funcionamento; C) converte 2 horas em 120 s, multiplicando por 60 em vez de 3.600; D) não faz a conversão de horas para segundos. Gabarito oficial (E) confirmado pela resolução independente.
💡 Dica: Calcule o trabalho usando a fórmula W = P * t.
Alternativa por alternativa
O aluno confundiu hora com dia, usando 86.400 s (segundos em um dia) como fator de conversão, e multiplicou por 2 e por 500 como se o tempo fosse de dois dias.
Por que engana: Confundir a relação entre potência e tempo, calculando o trabalho de forma incorreta ao não considerar a conversão de horas para segundos.
O aluno converteu corretamente 1 hora em 3.600 s, mas calculou o trabalho para apenas uma hora e esqueceu a segunda hora de funcionamento indicada no enunciado.
O aluno converteu 2 horas em 120 segundos, multiplicando por 60 em vez de 3.600, ou seja, tratou horas como minutos ao fazer a conversão.
O aluno multiplicou a potência pelo tempo em horas (500 x 2 = 1.000) sem converter o tempo para segundos, ignorando a exigência do enunciado de expressar o resultado em joules.
O trabalho realizado por um equipamento de potência constante é dado por W = P · Δt. Como 2 horas correspondem a 2 × 3.600 = 7.200 segundos, temos W = 500 × 7.200 = 3.600.000 J.
Raio-X da questão
trabalho e potência
avaliacao
potência e trabalho · unidades de medida
Revisar a relação entre potência, trabalho e tempo.
Confundir a relação entre potência e tempo, calculando o trabalho de forma incorreta ao não considerar a conversão de horas para segundos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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