Em um laboratório de instrumentação instalado em uma embarcação de pesquisa, uma equipe testa um pequeno…
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
Em um laboratório de instrumentação instalado em uma embarcação de pesquisa, uma equipe testa um pequeno gerador de corrente alternada. Com a mesma bobina e o mesmo campo magnético, mediu-se uma tensão de pico de 12 V quando o rotor girava a 600 rotações por minuto. As medições foram feitas sem aparelho conectado à saída, e a equipe verificou que, nessas condições, a tensão de pico varia proporcionalmente à velocidade de rotação do rotor. Com base nas medições e mantendo constantes as demais condições, qual tensão de pico a equipe deve prever se o rotor passar a girar a 900 rotações por minuto?
- A) 9 V, pois a redução relativa entre as rotações provoca uma diminuição de 25% na tensão de pico.
- B) 15 V, pois o aumento de 50% na rotação corresponde a um aumento de 25% na tensão de pico.
- C) 18 V, pois a rotação aumenta por um fator de 1,5 e a tensão de pico acompanha essa variação proporcionalmente.
- D) 27 V, pois a tensão de pico aumenta com o quadrado da velocidade de rotação.
- E) 30 V, pois o fator de 1,5 representa um aumento de 150% na tensão de pico.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A tensão de pico é diretamente proporcional à velocidade de rotação, conforme informado no enunciado.
- A rotação passa de 600 para 900 rpm, portanto o fator de aumento é 900/600 = 1,5.
- A tensão também é multiplicada por 1,5: 12 V × 1,5 = 18 V. Logo, C está correta.
- A está errada porque a rotação aumenta, não diminui; B está errada porque um aumento de 50% na rotação também gera 50% de aumento na tensão; D está errada porque a relação é proporcional, não quadrática; E está errada porque multiplicar por 1,5 significa aumentar 50%, não 150%.
💡 Dica: Calcule o fator de aumento da rotação e aplique-o à tensão de pico.
Alternativa por alternativa
Interpreta a passagem de 600 para 900 rpm como uma redução e, por isso, diminui a tensão em 25%. Na verdade, a rotação aumenta 50%.
Reconhece que a rotação aumenta 50%, mas aplica apenas 25% de aumento à tensão, contrariando a proporcionalidade direta indicada no enunciado.
Por que engana: Confundir aumento de 50% com aumento de 150% ou supor dependência quadrática.
A velocidade passa de 600 para 900 rotações por minuto, ou seja, fica 1,5 vez maior. Como o texto informa que a tensão de pico é proporcional à rotação, ela passa de 12 V para 12 x 1,5 = 18 V.
Supõe que a tensão depende do quadrado da velocidade de rotação. O enunciado informa que a tensão de pico varia proporcionalmente à rotação.
Confunde o fator multiplicativo 1,5 com um aumento de 150%. Esse fator corresponde a 150% do valor inicial, isto é, um aumento de 50%.
Raio-X da questão
Proporcionalidade entre velocidade de rotação e tensão induzida de pico.
fixacao
Razões e proporções. · Cálculo de variação percentual e fatores multiplicativos.
Lei de Faraday e tensão induzida em geradores de corrente alternada.
Confundir aumento de 50% com aumento de 150% ou supor dependência quadrática.
cientifico
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