Um motor elétrico entrega potência mecânica P_out = 1,20 kW com rendimento ? = 0,75. Calcule a potência…
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 entrega potência mecânica P_out = 1,20 kW com rendimento ? = 0,75. Calcule a potência elétrica fornecida ao motor (P_in). Use a relação P_in = P_out / ? e apresente resultado em kW.
- A) P_in = 0,75 kW
- B) P_in = 1,25 kW
- C) P_in = 1,60 kW
- D) P_in = 0,90 kW
- E) P_in = 2,00 kW
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência mecânica de saída é P_out = 1,20 kW e o rendimento é η = 0,75 (75%). Queremos a potência elétrica de entrada P_in.
- Lembre o significado do rendimento. O rendimento é a razão entre a potência útil (mecânica, que sai do motor) e a potência absorvida (elétrica, que entra no motor): η = P_out / P_in. Isolando P_in, temos P_in = P_out / η.
- Substitua os valores. P_in = 1,20 / 0,75.
- Calcule. Como 0,75 é 3/4, dividir por 0,75 equivale a multiplicar por 4/3: 1,20 × 4/3 = 4,80/3 = 1,60 kW. Confira: 1,60 × 0,75 = 1,20, que é o valor de P_out.
- Conclusão. P_in = 1,60 kW, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (0,75 kW) devolve o próprio rendimento, sem fazer a divisão. B (1,25 kW) não corresponde à divisão correta de 1,20 por 0,75 e indica um cálculo impreciso. D (0,90 kW) é o produto 1,20 × 0,75, operação que inverte a fórmula e dá menos energia do que a saída, o que é fisicamente impossível. E (2,00 kW) corresponderia a um rendimento de 0,60, valor diferente do enunciado.
💡 Dica: Aplique a fórmula P_in = P_out / rendimento.
Alternativa por alternativa
O aluno copiou o rendimento (0,75) como se fosse a potência elétrica, sem aplicar a relação P_in = P_out / η.
O aluno errou o cálculo da divisão de 1,20 por 0,75, obtendo um valor aproximado que não corresponde ao quociente exato.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência de entrada e potência de saída, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando o rendimento corretamente.
P_in = P_out/? = 1,20 kW / 0,75 = 1,60 kW. Unidade: kW.
O aluno multiplicou P_out pelo rendimento (1,20 × 0,75) em vez de dividir, invertendo a relação entre potência útil e potência absorvida.
O aluno usou um rendimento de 0,60 (ou arredondou/alterou o valor de η), o que leva à divisão 1,20 / 0,60 = 2,00 kW.
Raio-X da questão
potência elétrica
avaliacao
rendimento de máquinas · potência elétrica
Revisar a relação entre potência elétrica e rendimento de motores.
O aluno pode confundir a relação entre potência de entrada e potência de saída, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando o rendimento corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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