Uma turbina entrega 5,00×10^3 W mecânicos; a caixa de engrenagens tem eficiência 85% e o gerador 92%. Qual…
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
Uma turbina entrega 5,00×10^3 W mecânicos; a caixa de engrenagens tem eficiência 85% e o gerador 92%. Qual potência elétrica disponível na saída (use valores dados) ?
- A) 5000 W
- B) 3910 W
- C) 4500 W
- D) 2000 W
- E) 4000 W
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência mecânica de entrada da turbina é 5,00×10^3 W = 5000 W. A caixa de engrenagens tem rendimento de 85% (0,85) e o gerador tem rendimento de 92% (0,92).
- Entenda o papel do rendimento. Cada componente só repassa ao próximo a fração de potência indicada pelo seu rendimento. Por isso, as eficiências se multiplicam em cadeia, e não se somam nem se tiram médias.
- Calcule a potência após a caixa de engrenagens. 5000 × 0,85 = 4250 W.
- Calcule a potência após o gerador. 4250 × 0,92 = 3910 W.
- Compare com as alternativas. O resultado 3910 W corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A ignora as perdas totalmente; C usa um rendimento médio arredondado de 90%, o que não corresponde aos dados; D não resulta de nenhuma aplicação correta dos rendimentos; E arredonda demais o produto 0,85 × 0,92 = 0,782 para 0,8.
💡 Dica: Calcule a potência elétrica usando a eficiência da turbina e do gerador.
Alternativa por alternativa
Assume que não há perdas no sistema, ou seja, que a potência mecânica chega integralmente à saída elétrica. Esquece que cada componente tem rendimento menor que 100%.
Potência elétrica P_el = P_mec·?_caixa·?_gerador =5000 W·0,85·0,92 =3910 W.
Usa um rendimento médio ou aproximado de 90% para o conjunto, em vez de multiplicar os dois rendimentos separadamente. Provavelmente tira a média entre 85% e 92%, ou arredonda o resultado de forma indevida.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência mecânica com a potência elétrica, não aplicando corretamente as eficiências.
Aplica os dados de forma incorreta, provavelmente tratando as perdas como se reduzissem a potência de forma desproporcional. O valor não corresponde a nenhuma aplicação correta dos rendimentos.
Calcula corretamente que há perdas, mas arredonda o produto dos rendimentos 0,85 × 0,92 = 0,782 para 0,8. Esse arredondamento exagerado leva a 4000 W em vez de 3910 W.
Raio-X da questão
potência elétrica
avaliacao
cálculo de eficiência · potência mecânica
Revisar o cálculo de potência elétrica considerando eficiências.
O aluno pode confundir a potência mecânica com a potência elétrica, não aplicando corretamente as eficiências.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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