— Dá para encher uma bateria portátil só com um painel solar pequeno? — perguntou um jovem em um grupo de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
— Dá para encher uma bateria portátil só com um painel solar pequeno? — perguntou um jovem em um grupo de trilha. Um divulgador respondeu com um exemplo: um painel dobrável informa, na etiqueta, saída máxima de 5,0 V e 0,80 A quando está bem orientado ao Sol. No mesmo vídeo, ele usa uma bateria portátil cuja embalagem informa “energia armazenada: 37 Wh” e afirma que “em 1 hora dá para carregar tudo”. Para estimar, ele sugere desconsiderar perdas e usar a ideia de que a energia fornecida é dada pelo produto entre potência e tempo (E = P t). Com base nos dados do texto e na relação E = P t, identifique a avaliação mais consistente sobre a afirmação de carga completa em 1 hora.
- A) Reconhecer que o tempo mínimo é cerca de 1 h, pois a tensão de 5,0 V garante carregamento rápido qualquer que seja a energia.
- B) Reconhecer que o tempo mínimo é cerca de 9 h, tornando 1 h incompatível com os valores informados.
- C) Reconhecer que o tempo mínimo é cerca de 40 min, pois 37 Wh equivalem a 37 W quando o carregador é solar.
- D) Reconhecer que o tempo mínimo é cerca de 46 h, tornando 1 h incompatível com os valores informados.
- E) Reconhecer que o tempo mínimo é cerca de 7,4 h, tornando 1 h incompatível com os valores informados.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a potência do painel. P = V x I = 5,0 V x 0,80 A = 4,0 W.
- Use a energia armazenada pela bateria, que é 37 Wh (watt-hora), e a relação E = P x t, isolando o tempo: t = E / P.
- Calcule t = 37 Wh / 4,0 W = 9,25 h, ou seja, cerca de 9 h de carregamento ideal, sem perdas.
- Compare com a afirmação do divulgador. Carregar tudo em 1 hora exigiria uma potência de cerca de 37 W, muito acima dos 4 W que o painel entrega. Logo, 1 hora é incompatível com os dados, e a alternativa B é a avaliação consistente.
- Por que as outras estão erradas. A: a tensão de 5,0 V não define a velocidade de carga, que depende da potência (energia dividida pelo tempo). C: 40 min exigiria cerca de 55 W, o que confunde Wh com W e ignora a potência real do painel. D: 46 h resulta de 37 / 0,80, ou seja, ignora a tensão e usa só a corrente. E: 7,4 h resulta de 37 / 5,0, ou seja, divide a energia pela tensão, o que não tem significado físico nesta relação.
- Conclusão. O tempo real de carga, sem perdas, é de cerca de 9 h, e o gabarito oficial está correto.
💡 Dica: Calcule a potência do painel por P = V × I e divida a energia armazenada por essa potência.
Alternativa por alternativa
Acredita que a tensão de 5,0 V, por ser um valor 'alto' de carregador, garante carga rápida independentemente da energia a armazenar. Ignora que o tempo depende da relação entre energia e potência.
A potência máxima do painel é 5,0 V × 0,80 A = 4,0 W. Desconsiderando perdas, o tempo mínimo para fornecer 37 Wh é 37 Wh ÷ 4,0 W = 9,25 h, aproximadamente 9 h. Portanto, 1 h não é suficiente.
Confunde Wh com W, tratando a energia de 37 Wh como se fosse uma potência de 37 W, e não relaciona corretamente as unidades de tempo e potência com o painel de 4 W.
Calcula 37 / 0,80 = 46 h, dividindo a energia apenas pela corrente e ignorando a tensão. Usa um método incompleto para obter a potência.
Calcula 37 / 5,0 = 7,4 h, dividindo a energia pela tensão em vez da potência. Esquece que P = V x I e aplica a fórmula de forma errada.
Por que engana: Confundir energia armazenada em Wh com potência em W, ou usar apenas a tensão para estimar o tempo sem calcular a potência fornecida pelo painel.
Raio-X da questão
Potência, energia e tempo
avaliacao
Potência elétrica por tensão e corrente · Relação entre energia potência tempo
Revise a relação E = P × t e a conversão entre potência elétrica e energia armazenada.
Confundir energia armazenada em Wh com potência em W, ou usar apenas a tensão para estimar o tempo sem calcular a potência fornecida pelo painel.
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