Em um elevador de carga leve, um motor elétrico aciona um conjunto de polias por correia. Em uma análise…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em um elevador de carga leve, um motor elétrico aciona um conjunto de polias por correia. Em uma análise simplificada, a equipe técnica considera que a potência transmitida ao eixo de saída é aproximadamente igual à potência recebida, desconsiderando perdas. O motor gira mais rápido do que a polia acionada, para aumentar o torque disponível na saída. Se a velocidade angular da polia de saída é menor que a do motor, qual efeito a transmissão ideal provoca no torque disponível na saída, mantendo a potência aproximadamente constante?
- A) O torque na saída permanece o mesmo, porque a transmissão ideal altera apenas a velocidade de rotação, sem interferir no torque.
- B) O torque na saída diminui, porque uma rotação mais lenta sempre reduz a força disponível no eixo de saída.
- C) O torque na saída diminui, porque a redução da velocidade angular é a causa direta da perda de potência no eixo de saída.
- D) O torque na saída aumenta, porque a correia acrescenta energia ao sistema durante a transmissão.
- E) O torque na saída aumenta, pois a redução da velocidade angular é compensada por aumento proporcional do torque, mantendo a potência aproximadamente constante.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A potência transmitida em rotação é dada por P = torque x velocidade angular (P = τ x ω). Como a questão admite que a potência se mantém aproximadamente constante e não há perdas, P é o mesmo na entrada e na saída. Passo 2: Se a polia de saída gira mais devagar que o motor, ω de saída é menor. Para que o produto τ x ω continue igual, o torque de saída precisa aumentar na mesma proporção em que a velocidade diminui. Por exemplo, se ω cair à metade, o torque dobra. Passo 3: Assim, a alternativa E está correta, pois descreve exatamente essa relação inversa entre velocidade e torque com potência constante. Passo 4: A alternativa A está errada, pois ignora que a velocidade e o torque se relacionam no produto da potência, e a transmissão altera justamente o torque. A alternativa B está errada, pois confunde rotação mais lenta com menor força, quando na verdade a rotação mais lenta é o que aumenta o torque. A alternativa C está errada, pois a redução da velocidade não causa perda de potência em uma transmissão ideal; apenas redistribui o par torçor. A alternativa D está errada, pois a correia não fornece energia ao sistema; ela apenas transmite a potência recebida do motor. Gabarito oficial confirmado: E.
💡 Dica: Use a relação entre potência, torque e velocidade angular.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a transmissão só muda a velocidade e deixa o torque intacto, esquecendo que, com potência constante, velocidade e torque são inversamente proporcionais.
Por que engana: Supor que a redução da velocidade angular necessariamente reduz o torque ou a potência, sem reconhecer que, em uma transmissão ideal, o torque aumenta para manter a potência constante.
O aluno associa rotação mais lenta a menor força disponível, aplicando a intuição do dia a dia de que tudo que anda mais devagar tem menos força, sem considerar a relação P = torque x velocidade.
O aluno supõe que a menor velocidade causa perda de potência na saída, quando em uma transmissão ideal a potência é conservada e apenas trocada entre torque e velocidade.
O aluno acredita que a correia adiciona energia ao sistema, o que explicaria o aumento do torque, quando na verdade a transmissão apenas repassa a potência recebida do motor, sem gerar energia.
Resposta coerente com a relação P = tau . omega. Se a potência se mantém e a velocidade angular diminui, o torque deve aumentar.
Raio-X da questão
Potência, torque e velocidade angular
avaliacao
Relação entre potência e trabalho · Velocidade angular em rotações
Revise a relação P = torque × velocidade angular em transmissões ideais.
Supor que a redução da velocidade angular necessariamente reduz o torque ou a potência, sem reconhecer que, em uma transmissão ideal, o torque aumenta para manter a potência constante.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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