Um motor elétrico afirma ter rendimento ? = 0,85. Em um teste eleva verticalmente massa m = 1500 kg com…
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 elétrico afirma ter rendimento ? = 0,85. Em um teste eleva verticalmente massa m = 1500 kg com velocidade constante v = 0,60 m/s. A alimentação é V = 220 V e a corrente medida é I = 90 A. Usar g = 10 m/s². (a) Calcule a potência mecânica entregue P_out = m·g·v. (b) Calcule a potência elétrica P_in = V·I e o rendimento experimental ?_calc. (c) Determine a potência perdida e a corrente necessária se ? = 0,85 realmente se aplicasse.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Resolução: (1) Potência mecânica: P_out = m·g·v = 1500·10·0,60 = 9000 W. (2) Potência elétrica: P_in = V·I = 220·90 = 19800 W. Rendimento experimental: ?_calc = P_out/P_in = 9000/19800 = 0,4545 ˜ 45,5% (inconsistente com 85%). (3) Perdas = P_in - P_out = 19800 - 9000 = 10800 W. (4) Se ? = 0,85: P_in_req = P_out/0,85 = 9000/0,85 = 10588,2 W ? I_req = P_in_req/V = 10588,2/220 ˜ 48,1 A.
Explicação
A solução apresenta os cálculos necessários para determinar a potência mecânica e elétrica, além de avaliar o rendimento experimental do motor. A discrepância entre o rendimento calculado e o esperado indica ineficiências significativas no motor. Por fim, os cálculos de potência requerida e corrente necessária, considerando o rendimento ideal, demonstram a relação entre eficiência e consumo elétrico.
Raio-X da questão
rendimento de motor elétrico
avaliacao
potência e rendimento · forças e movimento
Revisar as fórmulas de potência mecânica e elétrica, além do conceito de rendimento.
O aluno pode confundir potência mecânica com potência elétrica, não aplicando corretamente as fórmulas para cada tipo de potência.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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