Um motor elétrico de 1500 W é usado para levantar uma carga de 200 kg a uma altura de 10 m. Calcule o tempo…
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
Um motor elétrico de 1500 W é usado para levantar uma carga de 200 kg a uma altura de 10 m. Calcule o tempo necessário para realizar essa tarefa, considerando a eficiência do motor como 80%.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A potência do motor é dada por P = W/t, onde W é o trabalho e t é o tempo. O trabalho é dado por W = m·g·h. Primeiro, calcula-se o trabalho: W = 200 kg * 10 m/s² * 10 m = 20000 J. Com a eficiência de 80%, a potência útil é: Pútil = 1500 W * 0,8 = 1200 W. Agora, usando P = W/t, temos: t = W/Pútil = 20000 J / 1200 W = 16,67 s. Portanto, o tempo necessário é aproximadamente 16,67 segundos.
Explicação
Para calcular o tempo necessário para levantar a carga, é essencial primeiro determinar o trabalho realizado, que depende da massa, da gravidade e da altura. Em seguida, a potência útil do motor é encontrada considerando sua eficiência, o que permite calcular o tempo usando a relação entre trabalho e potência. Assim, a aplicação correta das fórmulas de trabalho e potência resulta no valor do tempo necessário para completar a tarefa.
Raio-X da questão
potência e eficiência
avaliacao
cálculo de potência · cálculo de eficiência
Revisar os conceitos de potência, trabalho e eficiência em motores.
O aluno pode confundir a potência do motor com a potência necessária para levantar a carga, não considerando a eficiência corretamente.
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cientifico
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