Um engenheiro analisa a eficiência de um motor elétrico que consome 1500 W e realiza um trabalho de 5000 J em…
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 engenheiro analisa a eficiência de um motor elétrico que consome 1500 W e realiza um trabalho de 5000 J em 20 s. Qual é a eficiência do motor?
- A) 10%
- B) 16,67%
- C) 25%
- D) 20%
- E) 30%
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as grandezas. A potência consumida (entrada) é 1500 W. O trabalho útil realizado é 5000 J, em um intervalo de 20 s. Passo 2: Calcule a potência útil (saída), que é a energia útil dividida pelo tempo: 5000 J / 20 s = 250 W. Passo 3: Calcule a eficiência, que é a razão entre a potência útil e a potência total consumida: 250 W / 1500 W = 1/6 = 0,1667, ou seja, cerca de 16,67%. Passo 4: Compare com o gabarito oficial, que é B (16,67%). Coincide com a resolução. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A (10%) não corresponde a nenhuma razão entre as grandezas do enunciado; C (25%) e D (20%) resultam de razões que não usam corretamente a potência de entrada de 1500 W; E (30%) divide 1500 por 5000, misturando potência (W) com energia (J), o que não tem sentido físico. Passo 6: Observação: a eficiência também pode ser calculada pela razão entre energia útil (5000 J) e energia consumida (1500 W x 20 s = 30000 J), o que dá 5000/30000 = 16,67%, o mesmo resultado.
💡 Dica: Calcule a eficiência usando a fórmula: eficiência = (trabalho realizado / energia consumida) x 100.
Alternativa por alternativa
Provavelmente fez uma divisão ou multiplicação incorreta entre os valores, obtendo um resultado que não corresponde à razão entre potência útil e potência consumida. Pode também ter tomado a potência útil como 150 W por erro de cálculo.
Cálculo correto da eficiência do motor.
Provavelmente calculou a potência útil como 5000 / 20000 ou tomou uma energia de entrada errada, chegando a 25%. Confunde a energia consumida com um valor que não é obtido de 1500 W x 20 s.
Possivelmente usou um valor de energia ou de potência consumida diferente do enunciado (por exemplo, 25000 J no denominador) ou fez um cálculo de tempo errado, obtendo 20%.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência e trabalho, calculando a eficiência de forma incorreta ao não considerar o tempo corretamente.
Dividiu diretamente 1500 por 5000, misturando a potência consumida (W) com o trabalho (J) sem converter as grandezas. Isso mostra falta de compreensão de que a eficiência exige grandezas de mesma natureza.
Raio-X da questão
eficiência de motor
avaliacao
cálculo de eficiência · potência e trabalho
Revisar a fórmula de eficiência e como calcular trabalho e potência.
O aluno pode confundir a relação entre potência e trabalho, calculando a eficiência de forma incorreta ao não considerar o tempo corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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