Um gerador elétrico converte energia mecânica em energia elétrica. Se um gerador tem uma eficiência de 85% e…
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 converte energia mecânica em energia elétrica. Se um gerador tem uma eficiência de 85% e fornece 3400 W de potência elétrica, qual é a potência mecânica que ele precisa receber?
- A) 4000 W
- B) 3200 W
- C) 3000 W
- D) 3600 W
- E) 5000 W
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A eficiência é 85%, ou seja, 0,85. A potência elétrica fornecida é 3400 W, e a potência mecânica recebida é a incógnita.
- Escreva a relação entre as grandezas. A eficiência é a razão entre a potência útil (elétrica) e a potência total recebida (mecânica): eficiência = P_elétrica / P_mecânica.
- Isole a potência mecânica. P_mecânica = P_elétrica / eficiência = 3400 / 0,85.
- Calcule. 3400 / 0,85 = 4000 W. Confira: 85% de 4000 é 3400, então o resultado está correto.
- Compare com as alternativas. A alternativa A (4000 W) é a resposta correta, e coincide com o gabarito oficial.
- Analise as demais. B (3200 W) está errada porque a potência mecânica deve ser maior que a elétrica, já que parte da energia se perde. C (3000 W) está errada porque multiplicar 3400 por 0,85 inverte a relação da eficiência. D (3600 W) está errada porque soma uma perda pequena sem obedecer à eficiência de 85%. E (5000 W) está errada porque corresponde a dividir por um fator incorreto, como 0,68.
💡 Dica: Calcule a potência mecânica usando a fórmula da eficiência.
Alternativa por alternativa
Calculando, Pm = 3400 W / 0,85, obtemos 4000 W.
O aluno acha que a potência mecânica deve ser menor que a elétrica, subtraindo uma perda arbitrária de 3400 W sem usar a eficiência de 85% corretamente.
O aluno multiplica a potência elétrica pela eficiência (3400 x 0,85 = 2890, arredondado para 3000) em vez de dividir, invertendo a relação entre entrada e saída.
O aluno soma uma perda aproximada à potência elétrica sem calcular a partir da eficiência, chegando a um valor próximo de 3600 W por estimativa.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência elétrica e potência mecânica, subestimando a potência necessária para alcançar a eficiência desejada.
O aluno divide 3400 por um valor errado, como 0,68 (0,85 x 0,8), ou aplica a eficiência de forma repetida, resultando em uma potência mecânica exagerada.
Raio-X da questão
eficiência de geradores
avaliacao
cálculo de eficiência · potência elétrica e mecânica
Revisar a relação entre potência elétrica e potência mecânica em geradores.
O aluno pode confundir a relação entre potência elétrica e potência mecânica, subestimando a potência necessária para alcançar a eficiência desejada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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