— “Como um ônibus elétrico recarrega em poucos segundos?”, perguntou um passageiro ao ver um braço metálico…
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
— “Como um ônibus elétrico recarrega em poucos segundos?”, perguntou um passageiro ao ver um braço metálico encostar no teto do veículo no terminal. Em um vídeo curto de divulgação científica, o apresentador explica que o carregador fornece potência de 450 kW durante 20 s sempre que o ônibus para. Ele comenta que o equipamento trabalha em cerca de 750 V e, por isso, a corrente chega a aproximadamente 600 A. Para evitar o erro comum de “potência é energia”, o vídeo sugere transformar o que aparece na tela (kW e s) em energia (J) e, depois, usar uma comparação mecânica: a energia necessária para elevar uma massa m a uma altura h contra a gravidade (m g h). O vídeo propõe que, em um infográfico para o público leigo, a massa de referência seja 1,0 t, mas não mostra a altura correspondente. Com base no texto e adotando g = 10 m/s^2, identifique a legenda de infográfico que representa, de forma quantitativa e sem confundir grandezas, a energia transferida nesse carregamento.
- A) Elevar uma massa de 1,0 t a 900 m de altura.
- B) Elevar uma massa de 1,0 t a 45 m de altura.
- C) Elevar uma massa de 1,0 t a 1800 m de altura.
- D) Elevar uma massa de 1,0 t a 0,9 m de altura.
- E) Elevar uma massa de 1,0 t a 90 m de altura.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Converta a potência e o tempo em energia. Como potência é energia por tempo, E = P x Δt = 450 000 W x 20 s = 9 000 000 J (9 MJ). Os dados de 750 V e 600 A são consistentes (750 x 600 = 450 000 W) e não mudam o cálculo.
- Iguale essa energia ao trabalho contra a gravidade, m g h. Com m = 1,0 t = 1000 kg e g = 10 m/s^2, temos m g = 10 000 N.
- Isole a altura: h = E / (m g) = 9 000 000 / 10 000 = 900 m. Logo, a legenda correta é 'Elevar uma massa de 1,0 t a 900 m de altura', que é a alternativa A.
- Verifique as demais. B (45 m) ficaria certa apenas se a energia fosse 450 kJ, o que ignora o tempo de 20 s. C (1800 m) exigiria 18 MJ, o dobro da energia correta. D (0,9 m) exigiria 9 kJ, ou seja, uma potência de 450 W, o que ignora o prefixo k. E (90 m) exigiria 900 kJ, o que corresponde a 45 kW durante 20 s ou 450 kW durante 2 s, uma leitura errada dos dados.
- Conclusão. O gabarito oficial A está correto e coincide com o resultado obtido por resolução independente.
💡 Dica: Calcule a energia usando potência e tempo, depois compare com energia potencial mecânica.
Alternativa por alternativa
E=P t=450000*20=9,0x10^6 J; h=E/(m g)=9,0x10^6/(1000*10)=900 m.
Provavelmente o aluno usou 450 kW como se fosse energia de 1 s, ou seja, 450 kJ, e não multiplicou pelos 20 s de duração. Ele tratou potência como se fosse energia, justamente o erro que o vídeo alerta.
O aluno provavelmente dobrou a energia, por exemplo ao considerar 40 s em vez de 20 s, ou usou g = 5 m/s^2 ao dividir, obtendo o dobro da altura.
O aluno provavelmente ignorou o prefixo k de kW e usou 450 W, obtendo 9 kJ de energia e, portanto, uma altura de 0,9 m.
O aluno provavelmente leu 45 kW em vez de 450 kW, ou usou 2 s em vez de 20 s, chegando a 900 kJ e altura de 90 m.
Raio-X da questão
energia, potência, corrente, energia potencial
diagnostico
potência e energia · energia potencial mecânica
rever conceitos de energia, potência e energia potencial mecânica
Confundir potência com energia e não realizar a conversão correta entre as unidades.
pensamento_critico
cotidiano
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