Um motor de elevador eleva um conjunto de massa m = 600 kg por h = 10 m em t = 5,0 s. Considere g = 10 m/s²…
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 de elevador eleva um conjunto de massa m = 600 kg por h = 10 m em t = 5,0 s. Considere g = 10 m/s². Calcule a potência média desenvolvida pelo motor em watts e em quilowatts.
- A) P = W/t = (m·g·h)/t = (600·10·10)/5,0 = 12 000 W = 12 kW
- B) P = 1 kW
- C) P = 600 W
- D) P = 6 kW
- E) P = 2 400 W
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 600 kg, altura h = 10 m, tempo t = 5,0 s e g = 10 m/s^2. Como o motor eleva a carga com velocidade média constante, a energia fornecida se converte em energia potencial gravitacional, que é o trabalho realizado contra o peso.
- Calcule o trabalho (ou energia) necessário para elevar a massa: W = m·g·h = 600 · 10 · 10 = 60 000 J.
- Calcule a potência média: P = W/t = 60 000 / 5,0 = 12 000 W.
- Converta para quilowatts: 12 000 W = 12 kW, pois 1 kW = 1 000 W. Portanto, a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B (1 kW) não corresponde ao valor obtido, pois o resultado correto é 12 kW. A alternativa C (600 W) é o valor numérico da massa, sem nenhuma relação com a potência. A alternativa D (6 kW) corresponde à metade do valor correto, indicando erro em algum fator do cálculo. A alternativa E (2 400 W) resulta de uma divisão incorreta pelo tempo.
💡 Dica: Calcule a potência usando a fórmula P = W/t.
Alternativa por alternativa
Trabalho W = m·g·h = 600·10·10 = 60 000 J; potência média P = W/t = 60 000 J / 5,0 s = 12 000 W = 12 kW.
O aluno provavelmente errou na sequência de cálculo ou nas unidades, chegando a um valor de 1 kW que não corresponde ao trabalho de 60 000 J dividido por 5 s.
O aluno tomou um número do enunciado (a massa de 600 kg) como resposta, sem aplicar a fórmula da potência e sem considerar g, h e t.
O aluno provavelmente dividiu o trabalho por 10 em vez de por 5 s, ou usou outro fator errado, obtendo 6 kW, a metade do valor correto.
Por que engana: Confundir a fórmula da potência média, utilizando valores incorretos para a massa ou altura, resultando em um cálculo errado.
O aluno provavelmente dividiu o resultado por t duas vezes (12 000 / 5 = 2 400) ou aplicou o tempo de forma errada, obtendo 2 400 W.
Raio-X da questão
potência média
avaliacao
cálculo de potência · força gravitacional
Revisar a fórmula de potência e trabalho em física.
Confundir a fórmula da potência média, utilizando valores incorretos para a massa ou altura, resultando em um cálculo errado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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