Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 7)

✍️ Dissertativa Proponha e justifique uma solução energética para uma comunidade rural de 20 residências cuja demanda média é 500 W por residência durante 6 h/dia. Considere disponibilidade solar, eficiência dos painéis 15%, baterias… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma escola rural consome 5 kWh por dia. Avalie numericamente e qualitativamente duas soluções: (A) sistema fotovoltaico conectado à rede sem armazenamento; (B) sistema fotovoltaico off-grid com bateria. Considere… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Proponha e avalie duas soluções para suprir eletricidade em uma comunidade rural isolada: sistema fotovoltaico com baterias e gerador diesel. Considere disponibilidade de recursos, eficiência energética, relação… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Compare duas soluções de armazenamento para integrar geração intermitente em uma região costeira: armazenamento por bombeamento (pumped hydro) e baterias íon-lítio. Considere energia armazenada, eficiência de ciclo… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Propõe um sistema movido por energia solar para bombear água a uma comunidade rural: avalie demanda, escolha de tecnologia (bomba, conversão), armazenamento e justificativas técnicas, econômicas e ambientais. Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma comunidade rural precisa de 50 kW contínuos. Opção A: gerador diesel local com eficiência ? = 0,35; energia do combustível 43 MJ/kg; preço do combustível 4,5 BRL/kg. Opção B: conexão à rede com linha de resistência R… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Avalie se um sistema fotovoltaico pode suprir a demanda média de 6,0 kW de uma oficina por 8 h diárias, considerando irradiação média de 4,0 kWh/m²·dia, painéis com eficiência 18% e área disponível de 50 m². Apresente… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma vila consome em média 300 kW. Avalie, com cálculos e justificativa, se é preferível uma microturbina hidráulica com Q = 5,0 m³/s, H = 10 m e eficiência ? = 0,80, ou um campo fotovoltaico com irradiância média 200… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Proponha uma solução para abastecimento elétrico de uma pequena comunidade rural considerando geração local (por exemplo, painéis fotovoltaicos ou turbina), transporte e distribuição, e padrões de consumo. Avalie… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Compare consumo energético, eficiência, custo e impacto ambiental entre um motor elétrico (? = 75%) e um motor diesel (? = 30%) que entregam 5,0 kW mecânicos contínuos a uma bomba durante 8,0 h. Apresente cálculos de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma escola consome em média 40 kWh/dia para iluminação e ventilação. Avalia-se instalar um sistema fotovoltaico de pico 10 kW, com 5 h/dia de radiação equivalente e perdas totais de 20% (rendimento 80%). Custo de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma associação comunitária usa iluminação de 5,0 kW por 6,0 h/dia. Proponha e avalie duas soluções tecnológicas para reduzir o consumo elétrico e os custos: (a) trocar lâmpadas por LED que reduzem consumo em 60%; (b)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma residência consome em média 300 kWh/mês. Em uma região com insolação média 4 kWh/m²·dia, proponha e avalie uma solução baseada em energia fotovoltaica: estime a potência necessária do sistema (kW), considere… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma residência consome 4 kWh por dia. Avalie se um sistema fotovoltaico de potência nominal 1,5 kW, que recebe 5 h equivalentes de sol por dia e tem perdas totais de 20%, atende à demanda diária. Considere aspectos… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um centro comunitário rural consome em média 1 200 kWh por mês; a região tem cerca de 5 h de pico solar por dia. Proponha e avalie uma solução combinada (fotovoltaica, armazenamento e medidas de eficiência) para reduzir… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma residência consome em média 300 kWh por mês. Proponha e justifique uma solução baseada em geração fotovoltaica para suprir esse consumo, incluindo cálculo aproximado do número de painéis (potência pico 330 W)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em uma escola pequena a iluminação total é 2,0 kW usada 8 h/dia e o ar-condicionado total é 5,0 kW usado 4 h/dia. Proponha medidas tecnológicas para reduzir o consumo, calcule a economia mensal (30 dias) se trocar as… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma escola rural sem acesso confiável à rede consome em média 15 kWh/dia. Compare duas soluções: (A) sistema fotovoltaico com banco de baterias; (B) gerador diesel. Considere: insolação média 4 kWh/m²·dia, eficiência do… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Residência consome 300 kWh/mês. Propõe-se instalar sistema fotovoltaico de 5,0 kW com geração média 4,0 kWh/(kW·dia). Custo de instalação R$20.000; tarifa R$0,80/kWh. Calcule produção mensal estimada, economia mensal e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma escola rural consome 1 200 kWh/mês. Considere: tarifa da rede R$ 0,90/kWh; gerador diesel com custo operacional efetivo R$ 1,60/kWh; um sistema fotovoltaico dimensionado para suprir 80% do consumo tem custo de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete a capacidade mínima (kW) de um sistema fotovoltaico necessário para suprir 30 kWh/dia, considerando média de 5 h de sol por dia, e estime o custo inicial se o preço instalado é R$4.000 por kW. Compare o custo… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma eletrofilt radora retira partículas poluentes carregadas entre duas placas com diferença de potencial ?V = 1,2 kV. Considere uma partícula com carga q = 5,0·10^-15 C que atravessa as placas sem variação de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Placas coletoras em um equipamento industrial estão a ±5,0 kV (?V = 10 kV) separadas por d = 2,0 cm. Explique os riscos à saúde e ao ambiente ligados ao manuseio, manutenção e descarte dessas placas; calcule o trabalho… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Compare, em consumo energético anual, custo e impacto ambiental, uma lâmpada incandescente de 60 W e uma lâmpada LED de 10 W usadas 5 h/dia. Considere tarifa de 0,80 R$/kWh. Apresente cálculos e avaliação de eficiência e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Analise os benefícios e os riscos associados ao acúmulo de carga eletrostática em materiais poliméricos finos (p.ex., pós plásticos) durante processamento industrial. Proponha soluções individuais e coletivas para… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma fábrica armazena solvente inflamável em tambores plásticos. Atrito eletrostático produz densidade de carga superficial s = 1,0×10^-6 C/m^2 em cada tambor (considere superfície condutora). Calcule o campo elétrico na… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Discorra sobre medidas físicas para reduzir riscos de descarga eletrostática em manuseio e descarte de embalagens plásticas que acumulam carga: inclua (a) explicação dos mecanismos de geração/decadência de carga com… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere uma nuvem com potencial relativo ao solo V = 1,5×10^8 V; uma descarga transfere carga q = 1,0×10^-2 C ao solo. (a) Calcule a energia liberada. (b) Analise riscos à saúde e ao ambiente e proponha duas medidas… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Discuta os riscos associados ao acúmulo de cargas eletrostáticas em embalagens plásticas e proponha três medidas — individuais e coletivas — para reduzir descargas indesejadas, considerando toxicidade de materiais e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente associados ao carregamento eletrostático em operações com líquidos inflamáveis (ex.: abastecimento de combustíveis). Analise os mecanismos físicos (valores típicos… Ver resposta esperada e explicação