(OBJETIVA, dif.1) Um motor elétrico eleva uma carga de m = 20 kg a velocidade constante v = 0,50 m/s…
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
(OBJETIVA, dif.1) Um motor elétrico eleva uma carga de m = 20 kg a velocidade constante v = 0,50 m/s. Considere g = 10 m/s² e eficiência do motor ? = 80%. Se a alimentação é 48 V, qual a corrente elétrica média requerida? Use P_mec = m g v e P_el = P_mec/?, I = P_el/V.
- A) I = 4,17 A.
- B) I = 5,21 A.
- C) I = 0,42 A.
- D) I ˜ 2,60 A.
- E) I = 2,08 A.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a potência mecânica útil, que é P_mec = m x g x v = 20 x 10 x 0,50 = 100 W. Passo 2: Como o motor tem eficiência de 80% (0,80), a potência elétrica absorvida é P_el = P_mec / 0,80 = 100 / 0,80 = 125 W. Passo 3: A corrente média é I = P_el / V = 125 / 48 ≈ 2,60 A. Passo 4: Resolvi a questão sem usar o gabarito e cheguei à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 4,17 A corresponde a dividir 100 W por 0,50 em vez de por 0,80, ou seja, tratar a velocidade como se fosse a eficiência. B) 5,21 A corresponde a dividir 100 W por 0,40 (0,80 x 0,50), aplicando a velocidade de forma indevida na conta. C) 0,42 A corresponde a calcular 20 / 48, dividindo apenas a massa pela tensão e ignorando g, v e a eficiência. E) 2,08 A corresponde a 100 / 48, usando a potência mecânica como se fosse elétrica e ignorando a eficiência do motor.
💡 Dica: Calcule a potência mecânica e elétrica antes de encontrar a corrente.
Alternativa por alternativa
Dividiu a potência mecânica de 100 W por 0,50 (o valor da velocidade) em vez de dividir pela eficiência de 0,80, obtendo potência elétrica de 200 W.
Aplicou a eficiência e a velocidade juntas no denominador (0,80 x 0,50 = 0,40), o que não corresponde à relação P_el = P_mec / eficiência.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência elétrica e mecânica, aplicando a fórmula incorretamente e resultando em um valor de corrente errôneo.
Calculou a razão entre massa e tensão (20 / 48), esquecendo que é preciso obter a potência a partir de m, g e v antes de dividir pela tensão.
P_mec = 20·10·0,5 = 100 W. P_el = 100/0,80 = 125 W. I = 125/48 ˜ 2,604 A ˜ 2,60 A.
Ignorou a eficiência do motor e usou diretamente a potência mecânica de 100 W como se fosse a potência elétrica absorvida.
Raio-X da questão
potência elétrica e mecânica
avaliacao
potência elétrica · cálculo de corrente elétrica
Revisar os conceitos de potência e eficiência em motores elétricos.
O aluno pode confundir a relação entre potência elétrica e mecânica, aplicando a fórmula incorretamente e resultando em um valor de corrente errôneo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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