Um gerador portátil recebe P_mech = 400 W no eixo e tem rendimento ? = 0,80. Está ligado a uma bateria de V =…
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 gerador portátil recebe P_mech = 400 W no eixo e tem rendimento ? = 0,80. Está ligado a uma bateria de V = 12,0 V para carregamento. Calcule a corrente média de carga I (A) fornecida à bateria. Use P_out = ?·P_mech e I = P_out / V.
- A) I = 20,0 A
- B) I = 15,0 A
- C) I = 26.7 A
- D) I = 33,3 A
- E) I = 10,0 A
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência no eixo é P_mech = 400 W, o rendimento é 0,80 (o símbolo aparece corrompido no enunciado, mas a fórmula P_out = rendimento vezes P_mech deixa claro que é o rendimento) e a tensão da bateria é V = 12,0 V.
- Calcule a potência entregue à bateria. P_out = 0,80 vezes 400 = 320 W.
- Calcule a corrente média de carga. I = P_out / V = 320 / 12,0 = 26,67 A, ou seja, aproximadamente 26,7 A.
- Conclusão. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque 20,0 A corresponderia a uma potência de 240 W, o que exigiria um rendimento de 0,60. A alternativa B está errada porque 15,0 A corresponderia a 180 W, valor que não sai de nenhuma aplicação correta do rendimento de 0,80. A alternativa D está errada porque 33,3 A é obtida de 400 / 12, ignorando o rendimento. A alternativa E está errada porque 10,0 A corresponderia a 120 W, que não resulta do cálculo proposto.
💡 Dica: Calcule P_out antes de determinar I.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente aplicou um fator de perda incorreto, multiplicando 400 W por 0,60 em vez de 0,80, ou calculou o rendimento com a subtração errada.
O aluno obteve uma potência de saída de 180 W por um cálculo com o rendimento mal aplicado e depois dividiu por 12 V, sem conferir se o valor fazia sentido com o rendimento de 0,80.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência e corrente, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor errôneo.
P_out = ?·P_mech = 0,80·400 = 320 W; I = P_out / V = 320 W / 12,0 V = 26,666... ˜ 26.7 A.
O aluno esqueceu de aplicar o rendimento e dividiu a potência do eixo, 400 W, diretamente pela tensão, supondo que toda a potência mecânica chega à bateria.
O aluno chegou a uma potência de 120 W, provavelmente por um erro de multiplicação ou de escolha do fator de rendimento, e então dividiu por 12 V.
Raio-X da questão
rendimento e potência
avaliacao
rendimento e potência · cálculo de corrente elétrica
Revisar as fórmulas de potência e corrente elétrica.
O aluno pode confundir a relação entre potência e corrente, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor errôneo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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