Durante um teste em uma ladeira, um ônibus elétrico desce com o motor acionado em modo de frenagem. Nesse…
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
Durante um teste em uma ladeira, um ônibus elétrico desce com o motor acionado em modo de frenagem. Nesse momento, o indicador da bateria mostra aumento de carga e os componentes do sistema de freio ficam aquecidos. O funcionamento permite recuperar parte da energia associada ao movimento do ônibus. Com base nessa situação, qual transformação de energia explica o aumento da carga da bateria durante a descida?
- A) Parte da energia cinética transforma-se em energia elétrica armazenada na bateria, enquanto outra parte é dissipada como calor.
- B) A energia elétrica da bateria transforma-se em energia cinética para manter o ônibus em movimento, enquanto o aquecimento ocorre nos freios.
- C) O calor produzido pelos componentes do freio transforma-se em energia elétrica armazenada na bateria, originando o aumento de carga observado.
- D) A energia potencial gravitacional do ônibus transforma-se diretamente em energia elétrica armazenada na bateria, sem participação da energia do movimento.
- E) Toda a energia cinética do ônibus transforma-se em energia elétrica armazenada na bateria, sem perdas durante a frenagem.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- No enunciado, o ônibus desce a ladeira com o motor em modo de frenagem regenerativa. A bateria ganha carga, o freio esquenta e parte da energia ligada ao movimento é recuperada. Passo 2: Ao descer, o ônibus perde altura e ganha velocidade, mas o sistema de frenagem regenerativa faz o motor atuar como gerador. Assim, a energia do movimento (energia cinética) é convertida em energia elétrica, que é armazenada na bateria. Passo 3: Nenhuma conversão é perfeita. Parte da energia do movimento vira calor por atrito nos freios e por perdas no próprio gerador, o que explica o aquecimento observado. Passo 4: Portanto, a alternativa A descreve corretamente a transformação: parte da energia cinética vira energia elétrica armazenada e parte é dissipada como calor. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a B inverte o processo, pois a bateria não fornece energia cinética nesse momento da frenagem; a C inverte a transformação, já que calor não se converte espontaneamente em energia elétrica armazenada; a D ignora que a energia potencial passa primeiro pelo movimento antes de virar energia elétrica; a E ignora as perdas inevitáveis por atrito e aquecimento, que o próprio enunciado indica ao citar o aquecimento dos freios. Passo 6: O gabarito oficial, A, está correto.
💡 Dica: Foque na conversão de energia durante a frenagem regenerativa e o papel dos freios
Alternativa por alternativa
Na frenagem regenerativa, o movimento do ônibus aciona o motor como gerador, convertendo parte da energia cinética em energia elétrica. O aquecimento indica que outra parcela foi dissipada como calor.
O aluno inverte o sentido do processo, imaginando que a bateria fornece energia para o movimento durante a descida. Ele não percebe que, na frenagem regenerativa, o movimento alimenta a bateria.
Por que engana: Achar que a energia potencial se transforma diretamente em energia elétrica
O aluno acredita que o calor gerado nos freios é reaproveitado e volta a virar energia elétrica. Ele desconsidera que a transformação de calor em energia elétrica armazenada não é o processo descrito e não corresponde ao sentido natural das transformações de energia.
O aluno pensa que a altura do ônibus se converte diretamente em eletricidade, sem passar pelo movimento. Ele ignora que o gerador só atua porque o veículo está em movimento, portanto a energia precisa passar pela energia cinética.
O aluno supõe que toda a energia do movimento é recuperada sem perdas, como se a máquina fosse ideal. Ele não considera o aquecimento dos freios, citado no próprio enunciado, nem as perdas inevitáveis de energia.
Raio-X da questão
Transformação de energia cinética em energia elétrica e calor
Identificar transfor
Energia cinética e potencial · Noções básicas de eletricidade
Conservação e transformação de energia
Achar que a energia potencial se transforma diretamente em energia elétrica
Sustentabilidade e energia limpa
Pensamento crítico
Situação plausível d
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