Um motor CC deve fornecer potência mecânica P_out = 360 W com eficiência ? = 0,80. Ele é alimentado por uma…
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 motor CC deve fornecer potência mecânica P_out = 360 W com eficiência ? = 0,80. Ele é alimentado por uma fonte V = 24,0 V. Determine a corrente elétrica fornecida pela fonte. Use P_in = P_out/? e I = P_in/V (SI).
- A) I = 18,75 A
- B) I = 5,00 A
- C) I = 15,00 A
- D) I = 12,00 A
- E) I = 25,00 A
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência mecânica de saída é P_out = 360 W, a eficiência é η = 0,80 e a tensão da fonte é V = 24,0 V.
- Calcule a potência elétrica fornecida pela fonte, que é a potência de entrada: P_in = P_out / η = 360 / 0,80 = 450 W. Como o motor tem perdas, a fonte precisa fornecer mais potência do que o motor entrega como potência mecânica.
- Calcule a corrente usando P_in = V × I, logo I = P_in / V = 450 / 24,0 = 18,75 A.
- Compare com o gabarito. O resultado 18,75 A corresponde à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. B (5,00 A) não corresponde a nenhuma relação correta entre P_in, V e η. C (15,00 A) usa 360 / 24, ignorando a eficiência. D (12,00 A) usa 360 × 0,80 = 288 W, multiplicando em vez de dividir pela eficiência. E (25,00 A) corresponde a uma potência de 600 W, obtida com um cálculo incorreto envolvendo a eficiência.
💡 Dica: Calcule a potência de entrada antes de determinar a corrente.
Alternativa por alternativa
P_in = 360/0,80 = 450 W; I = P_in/V = 450/24,0 = 18,75 A.
O aluno provavelmente obteve uma potência de 120 W, por exemplo dividindo 360 por 3 em vez de usar a eficiência, e depois dividiu por 24 V sem conferir a relação entre potência, tensão e corrente.
O aluno aplicou I = P_out / V diretamente, achando que a corrente depende apenas da potência mecânica entregue, sem considerar que a fonte fornece a potência de entrada, maior por causa das perdas.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência, corrente e tensão, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno multiplicou a potência de saída pela eficiência (360 × 0,80 = 288 W) em vez de dividir, o que inverte a relação entre potência útil e potência fornecida pela fonte.
O aluno chegou a uma potência de entrada de 600 W, provavelmente por um erro de cálculo ou de transcrição do valor da eficiência (usando 0,60 em vez de 0,80) na divisão 360 / η.
Raio-X da questão
potência elétrica
avaliacao
potência elétrica · cálculo de corrente elétrica
Revisar as fórmulas de potência e corrente elétrica.
O aluno pode confundir a relação entre potência, corrente e tensão, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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