— Quando o onibus freia, essa energia some? — perguntou uma passageira ao ver, no painel do motorista, o aviso…

Questão

— Quando o onibus freia, essa energia some? — perguntou uma passageira ao ver, no painel do motorista, o aviso "modo regenerativo". Para responder ao publico, a empresa de transporte decidiu divulgar um numero simples: quanta energia eletrica pode ser recuperada em uma parada tipica. Em um teste sem ladeira (trecho plano), um onibus de massa 1,2x10^4 kg reduz a velocidade de 54 km/h ate parar totalmente em um ponto. Os engenheiros adotaram o modelo de que o sistema regenerativo transforma em energia eletrica 30% da energia cinetica do onibus imediatamente antes da frenagem; o restante e dissipado como aquecimento nos freios, pneus e ar. O texto do aviso ao passageiro deve apresentar o valor estimado por parada em unidades do SI, com arredondamento adequado. Interprete os dados do texto e identifique o valor de energia eletrica recuperada em uma frenagem completa, para constar no aviso ao passageiro.

1. A) Recupera cerca de 4,0x10^5 J (0,40 MJ) por parada.
2. B) Recupera cerca de 5,8x10^5 J (0,58 MJ) por parada.
3. C) Recupera cerca de 8,1x10^5 J (0,81 MJ) por parada.
4. D) Recupera cerca de 1,35x10^6 J (1,35 MJ) por parada.
5. E) Recupera cerca de 2,7x10^4 J (0,027 MJ) por parada.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Converter a velocidade para unidades do SI. 54 km/h dividido por 3,6 resulta em 15 m/s.
2. Calcular a energia cinética antes da frenagem, Ec = (1/2) x m x v^2 = (1/2) x 1,2x10^4 x 15^2 = 0,5 x 1,2x10^4 x 225 = 1,35x10^6 J.
3. Como o ônibus para totalmente, toda essa energia cinética deve ser dissipada ou convertida. Pelo modelo dos engenheiros, apenas 30% vai para a rede elétrica: 0,30 x 1,35x10^6 = 4,05x10^5 J, que arredondado com dois algarismos significativos fica em cerca de 4,0x10^5 J (0,40 MJ).
4. Conferir com as alternativas. A alternativa A corresponde exatamente a esse valor, por isso é a correta, e o gabarito oficial está certo.
5. Por que as outras estão erradas: B (5,8x10^5 J) não corresponde a 30% de 1,35x10^6 J; C (8,1x10^5 J) surgiria se a energia cinética fosse calculada sem o fator 1/2; D (1,35x10^6 J) é a energia cinética total, sem aplicar a fração de 30% recuperável; E (2,7x10^4 J) surgiria se a velocidade fosse usada no lugar de v^2 na fórmula.
6. Para o aviso ao passageiro, o valor adequado é cerca de 4,0x10^5 J (0,40 MJ) por parada completa, com a ressalva de que é uma estimativa do modelo adotado.

💡 Dica: Calcule a energia cinética inicial e aplique 30% para encontrar a energia recuperada.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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