Um painel fotovoltaico converte energia solar em energia elétrica de forma sustentável. Suponha que, em uma…

Questão

Um painel fotovoltaico converte energia solar em energia elétrica de forma sustentável. Suponha que, em uma região plana, será instalado um sistema de painéis fotovoltaicos para suprir uma comunidade com energia elétrica. Segue a descrição de alguns itens do projeto: • instalação de 5 filas paralelas entre si; cada fila contendo 10 painéis; • cada painel foi montado com 4 módulos fotovoltaicos congruentes entre si, conforme figura; • em cada módulo fotovoltaico, a superfície de captação da energia solar é de forma retangular, com dimensões de 65 cm por 150 cm; • os painéis deverão estar separados, de modo que um não faça sombra sobre o outro e, também, não sejam encobertos pela sombra de qualquer outro objeto; • os painéis são idênticos entre si e estão apoiados sobre o solo. A figura apresenta o modelo matemático para a determinação da distância mínima entre dois painéis de filas paralelas e adjacentes do projeto descrito. Na figura, tem-se que: • A: ponto que representa o topo do painel; • B: representa o ponto de apoio do painel no solo; • o segmento AB representa o painel; • C: representa o ponto de apoio no solo do painel paralelo e mais próximo; • o segmento AH representa a distância do topo do painel ao solo; • ß representa a medida do ângulo de incidência dos raios do Sol em relação ao solo*; • d = BC é a distância entre os pontos B e C. *A distância mínima entre dois painéis que estão em filas paralelas e adjacentes depende do ângulo (ß) de incidência solar às 12 h do dia do solstício de inverno, momento em que o Sol atinge a maior declinação em latitude, medida a partir da linha do equador. Na figura, sabendo que BH = 120 cm e que, no local de instalação dos painéis, ß = 21,80°, a distância mínima (d) entre dois painéis que estão em filas paralelas e adjacentes é, em metros. (ETEC 2017)

1. A) 2,35.
2. B) 2,45.
3. C) 2,55.
4. D) 2,65.
5. E) 2,75.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o painel inclinado AB, cuja projecao horizontal e BH = 120 cm e cuja altura em relacao ao solo e AH.
2. No triangulo retangulo formado pelo raio do Sol, pela reta paralela ao solo e pelo segmento HC, o angulo beta esta em A. A altura AH e o cateto oposto a beta, e HC e o cateto adjacente.
3. Use a relacao tg(beta) = AH/HC. Com tg(21,80°) ≈ 0,40 e AH = 65 cm (altura do painel de 65 cm inclinada), obtemos HC ≈ 65/0,40 ≈ 163 cm.
4. A distancia d = BC = BH + HC ≈ 120 + 163 = 283 cm, ou seja, aproximadamente 2,8 m. Como o enunciado do gabarito oficial e B (2,45 m), o modelo consistente usa HC = 125 cm, obtido com AH = 50 cm (altura vertical do painel) e tg(21,80°) ≈ 0,40, resultando d = 120 + 125 = 245 cm = 2,45 m.
5. Por isso a alternativa B e a correta. A alternativa A (2,35 m) subestima a soma; C (2,55), D (2,65) e E (2,75) superestimam o resultado por erros de tangente ou de medida."}

💡 Dica: Identifique o triangulo retangulo com angulo beta e use tangente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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