Uma comunidade precisa de potência média P_req = 5,0 kW para abastecimento local. Considere vento médio v =…

Questão

Uma comunidade precisa de potência média P_req = 5,0 kW para abastecimento local. Considere vento médio v = 6,0 m/s, densidade do ar ? = 1,20 kg/m³ e coeficiente de potência do rotor C_p = 0,40. Use a fórmula da potência extraível P = 0,5·?·A·v³·C_p (P em W, A em m²). (a) Calcule a área de varredura A necessária. (b) Calcule o diâmetro D do rotor, assumindo A = p·D²/4. (c) Discuta, em linguagem acessível ao público, as implicações físicas e éticas da implantação do parque eólica, incluindo impactos ambientais, justiça no acesso à energia e transparência na comunicação dos limites técnicos.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo (a): A = 2·P_req/(?·v³·C_p). Com P_req = 5 000 W, v³ = 6,0³ = 216 m³/s³, ?·v³·C_p = 1,20·216·0,40 = 103,68; A = 10 000/103,68 ˜ 96,4 m². (b) D = v(4A/p) = v(4·96,4/p) ˜ v(122,7) ˜ 11,1 m. Interpretação e discussão (modelo de resposta): explique primeiro as equações usadas e unidades (P em W, A em m², v em m/s); apresente os resultados numéricos com unidades e arredondamentos; em seguida aborde os impactos físicos (ruído aerodinâmico, sombras móveis, risco à avifauna, variação intermitente da geração devido à variabilidade do vento, necessidade de baterias ou conexão à rede para garantir continuidade), impactos sociais e éticos (distribuição justa da energia produzida, consentimento e participação da comunidade local, uso do solo e compensações, manutenção e responsabilidades institucionais). Sugira ações de comunicação transparente: comunicar limites técnicos (capacidade média vs. pico), usar comparações simples (por ex., “um rotor de ~11 m de diâmetro”), apresentar estimativas de produção anual, planos de mitigação ambiental e mecanismos de governança participativa. Finalize propondo critérios objetivos para avaliar se a implantação presta-se ao benefício coletivo (análise custo-benefício em energia por área, estudos de impacto ambiental e processos de consulta pública).

Explicação

Os cálculos realizados seguem as fórmulas adequadas para determinar a área de varredura e o diâmetro do rotor, utilizando os dados fornecidos. A discussão aborda de forma abrangente os impactos físicos, sociais e éticos da energia eólica, enfatizando a importância da transparência e da participação da comunidade. A proposta de critérios objetivos para avaliação da implantação garante que as decisões sejam fundamentadas em benefícios coletivos e sustentáveis.

Raio-X da questão

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