Em um projeto-piloto de transporte sustentável, um ônibus elétrico de massa igual a 1 200 kg se desloca a 10…
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
Em um projeto-piloto de transporte sustentável, um ônibus elétrico de massa igual a 1 200 kg se desloca a 10 m/s antes de iniciar uma frenagem. O sistema de frenagem regenerativa consegue transformar em energia elétrica armazenada 65% da energia cinética do ônibus. Considere que a energia cinética é calculada por Ec = 1/2.m.v^2. Com base nos dados do projeto, qual é a quantidade de energia elétrica que pode ser armazenada pelo sistema durante essa frenagem?
- A) A energia elétrica armazenada será de 39 000 J.
- B) A energia elétrica armazenada será de 60 000 J.
- C) A energia elétrica armazenada será de 93 000 J.
- D) A energia elétrica armazenada será de 19 500 J.
- E) A energia elétrica armazenada será de 78 000 J.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: massa m = 1200 kg e velocidade v = 10 m/s, antes da frenagem. Passo 2: Calcule a energia cinética usando Ec = 1/2 . m . v^2. Como v^2 = 100, temos Ec = 1/2 . 1200 . 100 = 60000 J. Passo 3: O sistema converte 65% dessa energia em energia elétrica armazenada. Logo, E = 0,65 . 60000 = 39000 J. Passo 4: Conclusão: a alternativa correta é a A, e o gabarito oficial está correto. Por que as outras estão erradas: a B (60000 J) corresponde à energia cinética total, ignorando que apenas 65% é aproveitada; a C (93000 J) resulta de um cálculo percentual incorreto, pois ultrapassa a energia cinética total do ônibus, o que é fisicamente impossível; a D (19500 J) surge de um cálculo de Ec com fator 1/4 em vez de 1/2, o que reduz a energia cinética para 30000 J antes de aplicar os 65%; a E (78000 J) surge de um cálculo sem o fator 1/2, usando m . v^2 = 120000 J como se fosse a energia cinética, o que dobra o resultado final.
💡 Dica: calcule energia cinética antes de aplicar a porcentagem
Alternativa por alternativa
A energia cinética inicial é Ec = 1/2 x 1 200 x 10^2 = 60 000 J. Como apenas 65% é recuperado, a energia armazenada é 0,65 x 60 000 = 39 000 J.
O aluno calculou corretamente a energia cinética total (60000 J), mas esqueceu de aplicar o percentual de 65% que representa a energia efetivamente armazenada.
Por que engana: calcular errado a energia cinética ou aplicar porcentagem incorretamente
O aluno aplicou o percentual de forma incorreta, obtendo um valor maior que a própria energia cinética do ônibus, o que indica confusão no uso do percentual como acréscimo sobre o total.
O aluno usou a fórmula da energia cinética com fator 1/4 em vez de 1/2 (dividindo a massa por 2 duas vezes), obtendo 30000 J e, depois, 65% desse valor.
O aluno esqueceu o fator 1/2 da energia cinética, calculando m . v^2 = 120000 J e aplicando 65% sobre esse valor, o que dobra o resultado correto.
Raio-X da questão
energia cinética e conversão em energia elétrica
calcular energia cin
fórmula da energia cinética · cálculo de porcentagem
porcentagem e cálculo de energia
calcular errado a energia cinética ou aplicar porcentagem incorretamente
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