Numa micro-hidrelétrica passa água com vazão mássica ? = 12 kg/s que sofre queda vertical h = 3,5 m…

Questão

Numa micro-hidrelétrica passa água com vazão mássica ? = 12 kg/s que sofre queda vertical h = 3,5 m. Considerando g = 10 m/s² e desprezando perdas, calcule a potência mecânica disponível P = ?·g·h, em watts (W).

1. A) P = 240 W, pois a vazão mássica é irrelevante.
2. B) 420 W
3. C) P = 600 W, pois sempre se dobra a potência em sistemas hidráulicos.
4. D) P = 350 W, já que devemos usar a energia cinética.
5. E) P = 200 W, pois a altura deve ser ignorada em quedas curtas.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados. A vazão mássica é 12 kg/s (o símbolo aparece como ? no enunciado, mas o texto indica que é a vazão mássica), a queda vertical é h = 3,5 m e g = 10 m/s². Como as perdas são desprezadas, toda a energia da água pode ser convertida em potência mecânica.
2. Use a fórmula dada, P = vazão mássica · g · h. Como a vazão mássica é a massa de água que passa por segundo, o produto dela pelo g e pela altura dá a energia potencial liberada por segundo, ou seja, a potência.
3. Calcule. P = 12 · 10 · 3,5 = 120 · 3,5 = 420 W.
4. Confira a unidade. kg/s · m/s² · m = kg·m²/s³ = W, então o resultado está em watts, como pedido.
5. Compare com o gabarito. O resultado 420 W confere com a alternativa B, que é o gabarito oficial.
6. Por que as outras estão erradas. A vazão mássica não é irrelevante, pois entra diretamente no produto; a alternativa A descarta essa grandeza. A alternativa C supõe que a potência sempre dobra, o que não é uma regra física. A alternativa D usa energia cinética, que não é o modelo deste problema, em que se considera a energia potencial da queda. A alternativa E ignora a altura, que é justamente a grandeza que determina a energia disponível.

💡 Dica: Aplique a fórmula da potência mecânica com os dados fornecidos.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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