EEAR 2023 (CFS 2) — questão 90 de Física
Enunciado em texto
Umas das vantagens dos carros elétricos, sobre os que utilizam motores a combustão, é a possibilidade de “restituir” parte da energia utilizada para colocar o carro em movimento, recarregando as baterias no momento da frenagem através dos freios regenerativos. Isso é possível porque os motores elétricos podem funcionar como geradores elétricos durante a frenagem, os quais convertem parte da energia cinética em energia elétrica nesse processo.
Um carro elétrico com massa total de 1400 kg movimenta-se em um trecho retilíneo e plano de uma estrada, com velocidade constante de 90 km/h. Em um certo instante utiliza-se os freios regenerativos até atingir 18 km/h em 8 segundos e a partir dessa velocidade os freios mecânicos são acionados até parar totalmente o veículo.
Nessas condições, considerando todo o sistema ideal, qual a potência “restituída”, em kW, às baterias durante o tempo que o freio regenerativo permaneceu acionado?
a) 17,5
b) 52,5
c) 420,0
d) 437,5
(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2023 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: a potência média devolvida às baterias nos 8 s de frenagem regenerativa, supondo que toda a energia cinética perdida nesse trecho vira energia elétrica.
Passo 1 — velocidades em m/s: 90 km/h = 25 m/s e 18 km/h = 5 m/s.
Passo 2 — a energia cinética perdida nesse trecho:
Passo 3 — a potência média:
⚠️ As armadilhas: parar na energia, 420 kJ, e marcar a (C), que tem o número da energia, não da potência. Usar a energia cinética inteira a 90 km/h, 437,5 kJ, como se o carro parasse só com o freio regenerativo, dá a (D). E 17,5 é a energia que sobra a 18 km/h, em kJ, a (A).
A ideia em uma frase: a energia restituída é só a variação de energia cinética no trecho regenerativo; potência é essa energia dividida pelo tempo.
Resposta: alternativa B (52,5 kW).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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