Um motor elétrico utiliza uma potência de 1200 W para levantar uma carga de 100 kg a uma altura de 10 m…
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 utiliza uma potência de 1200 W para levantar uma carga de 100 kg a uma altura de 10 m. Calcule o tempo necessário para realizar esse trabalho considerando a eficiência do motor como 80%.
- A) 8,33 s
- B) 10,42 s
- C) 12,00 s
- D) 15,00 s
- E) 20,00 s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Potência do motor P = 1200 W, massa m = 100 kg, altura h = 10 m, eficiência = 80% (0,8). Usaremos g = 10 m/s^2, valor usual em exercícios escolares. Passo 2: Calcule o trabalho realizado para levantar a carga, que é a energia útil: T = m × g × h = 100 × 10 × 10 = 10000 J. Passo 3: Calcule a potência útil. Como a eficiência é 80%, só 80% da potência do motor vira trabalho útil: Pútil = 0,8 × 1200 = 960 W. Passo 4: Calcule o tempo com a relação potência = trabalho / tempo, isto é, t = T / Pútil = 10000 / 960 = 10,4167 s, que arredondado é 10,42 s. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a B, e o gabarito oficial está certo. A alternativa A está errada porque ignora a eficiência e usa a potência total de 1200 W. A alternativa C está errada porque não corresponde ao cálculo com a potência útil. A alternativa D está errada porque utiliza uma potência útil menor que a real. A alternativa E está errada porque supõe uma potência útil bem abaixo de 960 W.
💡 Dica: Calcule a energia necessária e divida pela potência efetiva.
Alternativa por alternativa
Calculou t = 10000 / 1200 = 8,33 s, usando a potência total do motor e esquecendo que apenas 80% dela é aproveitada como trabalho útil.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência, trabalho e tempo, utilizando a fórmula errada para calcular o tempo necessário.
Cálculo correto considerando a eficiência do motor e a potência disponível.
Provavelmente multiplicou a altura pela potência em kW (10 × 1,2 = 12), tratando o problema como se a massa e a gravidade não importassem e chegando a um valor sem relação com a fórmula t = m g h / (eficiência × P).
Errou a proporção envolvendo a eficiência, aplicando-a de forma incorreta e obtendo uma potência útil menor que 960 W, o que aumenta o tempo para 15 s.
Calculou uma potência útil muito baixa (cerca de 500 W), provavelmente por aplicar a eficiência de forma dupla ou por erro na conversão do percentual, o que levou a um tempo de 20 s.
Raio-X da questão
potência e trabalho
avaliacao
cálculo de potência · trabalho e energia
Revisar a relação entre potência, trabalho e eficiência.
O aluno pode confundir a relação entre potência, trabalho e tempo, utilizando a fórmula errada para calcular o tempo necessário.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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