Um motor ligado a V = 48,0 V drena I = 15,0 A e tem eficiência ? = 0,80. Este motor aciona uma correia que…
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 ligado a V = 48,0 V drena I = 15,0 A e tem eficiência ? = 0,80. Este motor aciona uma correia que eleva uma vazão de massa ? = 2,00×104 kg/h por h = 2,50 m. Use g = 10 m/s². A potência mecânica disponível é suficiente para essa elevação?
- A) A potência requerida é 200 W.
- B) A potência requerida é 600 W.
- C) A potência mecânica disponível é 700 W.
- D) Sim. P_mec disponível = ?·V·I = 576 W; potência requerida P_req = ?·g·h = 139 W; 576 W > 139 W.
- E) A potência mecânica disponível é 400 W.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Potência elétrica de entrada: V·I = 48,0 V × 15,0 A = 720 W.
- Potência mecânica disponível: eficiência × V·I = 0,80 × 720 W = 576 W. (O símbolo da eficiência aparece como ? no enunciado; interpretei como eta = 0,80.)
- Converter a vazão de massa para kg/s: 2,00×10^4 kg/h ÷ 3600 s/h ≈ 5,56 kg/s.
- Potência necessária para elevar essa massa: P = m·g·h = 5,56 kg/s × 10 m/s² × 2,50 m ≈ 139 W.
- Comparação: 576 W > 139 W, logo a potência mecânica disponível é suficiente. A alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A afirma 200 W como potência requerida, mas o valor correto é cerca de 139 W. B afirma 600 W como potência requerida, valor que não corresponde a m·g·h. C afirma 700 W como potência disponível, mas esse valor ignora a eficiência (a potência disponível é 576 W). E afirma 400 W como potência disponível, valor que também não resulta de η·V·I.
💡 Dica: Calcule a potência mecânica e compare com a potência disponível.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a conversão de kg/h para kg/s ou fez um arredondamento incorreto ao calcular m·g·h, chegando a 200 W em vez de cerca de 139 W.
O aluno pode ter tratado a potência necessária como se fosse uma fração da potência elétrica, sem seguir a fórmula P = m·g·h com a vazão convertida em kg/s.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência disponível com a potência requerida, não considerando a eficiência do motor corretamente.
O aluno calculou a potência disponível como V·I (cerca de 700 W) e esqueceu de aplicar a eficiência de 0,80 que reduz a potência elétrica para 576 W.
P_el = V·I = 48·15 = 720 W; P_mec = ?·P_el = 0,80·720 = 576 W. ?=2,00×104 kg/h = 5,5556 kg/s ? P_req = ?·g·h = 5,5556·10·2,5 ˜ 139 W. Motor atende.
O aluno provavelmente leu mal os dados ou aplicou a eficiência a um valor errado, chegando a 400 W em vez de 576 W.
Raio-X da questão
potência mecânica
avaliacao
cálculo de potência · eficiência de máquinas
Revisar os conceitos de potência e eficiência em motores.
O aluno pode confundir a potência disponível com a potência requerida, não considerando a eficiência do motor corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um motor elétrico recebe potência elétrica Pe = 240 W e tem rendimento ? = 75%. Deseja-se elevar verticalmente uma massa…
- (Dissertativa) Um motor elétrico eleva uma carga m = 120 kg por h = 15 m em t = 30 s a velocidade constante. O motor tem…
- Um motor elétrico alimentado por uma fonte de 48 V eleva verticalmente uma carga m = 80 kg com velocidade constante v =…
- Um motor elétrico eleva uma massa m = 120 kg até h = 10,0 m em t = 20,0 s. O rendimento do motor é ? = 0,80 e a fonte…
- Um motor elétrico recebe potência elétrica de 600 W e tem rendimento ? = 80%. Ele levanta verticalmente uma massa m = 50…
- Um motor elétrico alimentado por bateria V = 24,0 V puxa corrente I = 15,0 A enquanto eleva, com velocidade constante…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog