Em uma oficina de manutenção de bicicletas elétricas, um motor de bancada opera com potência constante de 750…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma oficina de manutenção de bicicletas elétricas, um motor de bancada opera com potência constante de 750 W durante um teste de 3 horas. A equipe precisa registrar, em joules, a quantidade de energia elétrica consumida pelo motor. Considere que 1 h = 3 600 s e que 1 W = 1 J/s. Com base nessas informações, qual é a energia elétrica consumida pelo motor durante o teste?
- A) 2 250 J
- B) 2 700 000 J
- C) 24 300 000 J
- D) 8 100 000 J
- E) 135 000 J
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência é P = 750 W (ou seja, 750 J/s) e o tempo é t = 3 horas.
- Converta o tempo para segundos, pois a energia deve ser expressa em joules. Como 1 h = 3 600 s, então 3 h = 3 × 3 600 = 10 800 s.
- Use a relação entre energia, potência e tempo: E = P × t.
- Calcule E = 750 × 10 800 = 8 100 000 J.
- Conclusão: a energia consumida é 8 100 000 J, que corresponde à alternativa D. O gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas: A) 2 250 J resulta de 750 × 3, usando as horas sem converter para segundos. B) 2 700 000 J resulta de 750 × 3 600, ou seja, considera apenas 1 hora de teste. C) 24 300 000 J é o triplo do valor correto, resultado de aplicar um fator 3 a mais no cálculo. E) 135 000 J resulta de 750 × 180, usando 3 horas convertidas em minutos (180 min) em vez de segundos.
💡 Dica: Calcule a energia multiplicando a potência pelo tempo.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou a potência pelo tempo em horas sem converter as horas em segundos, o que deixa a unidade final incompatível com joules.
O aluno converteu corretamente para segundos, mas usou 1 hora em vez das 3 horas do teste, ignorando parte do enunciado.
Por que engana: Confundir a relação entre potência e tempo, calculando a energia de forma incorreta ao não converter corretamente as unidades.
O aluno aplicou a multiplicação pelo tempo em segundos e também pelas 3 horas de forma duplicada, obtendo um valor três vezes maior que o correto.
A energia consumida é calculada por E = P · Δt. Como a potência está em watts, o tempo deve ser convertido para segundos: 3 h = 3 · 3 600 s = 10 800 s. Assim, E = 750 · 10 800 = 8 100 000 J.
O aluno converteu as 3 horas em minutos (180 min) em vez de segundos, trocando a unidade de tempo exigida pela relação de joules.
Raio-X da questão
energia elétrica
avaliacao
potência elétrica · unidades de energia
Revisar a relação entre potência, tempo e energia.
Confundir a relação entre potência e tempo, calculando a energia de forma incorreta ao não converter corretamente as unidades.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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