Um motor elétrico levanta uma massa de 5 kg com velocidade constante de 0,50 m/s. Considere g = 10 m/s²…
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 levanta uma massa de 5 kg com velocidade constante de 0,50 m/s. Considere g = 10 m/s². Calcule a potência mecânica requerida pelo motor (em W).
- A) A potência elétrica fornecida é 20 W.
- B) A eficiência do motor é 100%, então P útil é 24 W.
- C) 25 W
- D) Potência mecânica útil é de 24 W, ignorando eficiência.
- E) Potência mecânica útil é dada por P = V·I.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 5 kg, a velocidade constante é v = 0,50 m/s e g = 10 m/s². Como a velocidade é constante, a aceleração é nula e a força que o motor aplica tem o mesmo módulo do peso. Passo 2: Calcule a força necessária para sustentar a massa: F = m·g = 5 · 10 = 50 N. Passo 3: Calcule a potência mecânica, que é o produto da força pela velocidade: P = F·v = 50 · 0,50 = 25 W. Passo 4: Compare com as alternativas. A resposta correta é a alternativa C, 25 W, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) Trata a potência elétrica fornecida como se fosse 20 W, valor que não sai de nenhum cálculo com os dados. B) Supõe eficiência de 100% sem que o enunciado diga isso e chega a 24 W, que não corresponde a m·g·v. D) Obtém 24 W por erro de cálculo, pois 50 · 0,50 é 25, e não 24. E) Usa a fórmula da potência elétrica (V·I), que não se aplica à potência mecânica pedida no problema. Observação: o enunciado não fornece eficiência nem tensão e corrente, então a potência mecânica requerida é exatamente m·g·v.
💡 Dica: Use a fórmula da potência para calcular.
Alternativa por alternativa
Trata a potência elétrica fornecida como se fosse a resposta pedida e escolhe um valor sem relacionar com a força peso nem com a velocidade.
Supõe que a eficiência do motor é de 100% sem que o enunciado diga isso e calcula 24 W, valor que não corresponde ao produto m·g·v.
Força peso F = m·g = 5·10 = 50 N. Potência P = F·v = 50·0,50 = 25 W. Resultado despreza perdas elétricas e atrito.
Calcula 24 W por erro aritmético, já que 50 · 0,50 resulta em 25, e ainda afirma ignorar eficiência, o que não foi pedido.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência útil com a potência total, não considerando a eficiência do motor.
Confunde potência mecânica com potência elétrica, aplicando a fórmula P = V·I, que serve para circuitos elétricos e não para o levantamento da massa.
Raio-X da questão
potência mecânica
avaliacao
cálculo de potência mecânica · forças e movimento
Revisar a fórmula da potência e suas aplicações.
O aluno pode confundir a potência útil com a potência total, não considerando a eficiência do motor.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em uma entrega para um mercado de bairro, uma van transporta 6 caixas de alimentos, cada uma com massa de 12 kg, 4…
- — Da para improvisar um colete salva-vidas com garrafas PET? — perguntou um morador durante uma reuniao de brigadistas…
- — Se os tres LEDs do painel consomem a mesma potencia, por que o contador nao marca o mesmo numero de fotons? —…
- Uma máquina térmica tem potência útil de 60 kW e opera por 2,0 min. Quantos joules de trabalho útil ela realiza nesse…
- Um implante neural consome potência média P = 0,5 mW; sua bateria tem capacidade E = 100 mWh. Estime o tempo de operação…
- Uma turbina entrega 5,00×10^3 W mecânicos; a caixa de engrenagens tem eficiência 85% e o gerador 92%. Qual potência…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog