Um motor alimentado por uma bateria fornece potência elétrica de 150 W e eleva uma carga de 10 kg…
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 alimentado por uma bateria fornece potência elétrica de 150 W e eleva uma carga de 10 kg verticalmente a velocidade constante de 0,20 m/s. Usando g = 10 m/s², calcule o rendimento (%) do motor definido como rendimento = (potência mecânica de saída)/(potência elétrica de entrada)·100.
- A) 25 %
- B) 6,67 %
- C) 50 %
- D) 13,3 %
- E) 15 %
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identificar a potência mecânica de saída. Como a carga sobe com velocidade constante, a força do motor equilibra o peso: F = m·g = 10 kg · 10 m/s² = 100 N. Assim, a potência mecânica é P_mec = F·v = 100 N · 0,20 m/s = 20 W. Passo 2: Identificar a potência elétrica de entrada, que o enunciado dá: P_elét = 150 W. Passo 3: Calcular o rendimento: rendimento = (20 / 150) · 100 = 13,33...%, que arredondado é 13,3%. Passo 4: Conferir com o gabarito oficial, que é D, e está de acordo com o resultado obtido. Por que as outras estão erradas: A (25%) corresponderia a uma potência mecânica de 37,5 W, valor que não sai dos dados da questão; B (6,67%) corresponderia a 10 W, metade da potência mecânica real, o que indica erro no cálculo da potência mecânica; C (50%) corresponderia a 75 W, valor que também não sai dos dados; E (15%) corresponderia a 22,5 W, o que sugere arredondamento errado ou erro de cálculo na divisão 20/150.
💡 Dica: Calcule a potência mecânica antes de determinar o rendimento.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calculou uma potência mecânica de 37,5 W, por um erro no método de cálculo da potência ou por uma escolha arbitrária de valor, e não pela relação P = m·g·v.
O aluno obteve uma potência mecânica de 10 W, metade da correta, provavelmente por erro ao combinar m, g e v (por exemplo, ao usar a velocidade ou o peso de forma errada), e depois dividiu por 150.
O aluno supôs que o rendimento seria 50% por intuição de que motores reais operam pela metade da potência, sem calcular a potência mecânica a partir de m, g e v.
Por que engana: Confundir potência elétrica com potência mecânica, não realizando a conversão correta entre as unidades.
Potência mecânica Pout = m·g·v = 10·10·0,20 = 20 W. Rendimento = 20/150 = 0,133 = 13,3%.
O aluno chegou a um valor próximo de 20/150, mas arredondou ou digitou o resultado de forma incorreta (13,3% lido como 15%), ou cometeu erro numérico na divisão.
Raio-X da questão
rendimento de motor
avaliacao
cálculo de potência mecânica · forças e movimento
Revisar o cálculo de potência e rendimento em sistemas mecânicos.
Confundir potência elétrica com potência mecânica, não realizando a conversão correta entre as unidades.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- — Se a conta de luz sobe, como saber o que cada aparelho realmente consome? — perguntou um funcionario ao responsavel…
- — Se a boia afundar, a gente perde o sensor do rio — disse um dos moradores ao testar boias caseiras feitas com garrafas…
- Moradores de um bairro ribeirinho passaram a montar uma barreira flutuante para reter lixo antes que ele alcance uma…
- Se a gente fixar esse suporte na parede, fica mais f0cil erguer a bicicleta para ajustar a corrente, disse um…
- Um estudo recente sobre turbinas eólicas de pequeno porte investigou a relação entre velocidade do vento e potência…
- — Professora, por que o celular descarrega tão rápido se posso carregá-lo pedalando? questionou Lucas enquanto ajustava…
🔎 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