ENEM 2011 PPL — questão 55 de Física
Enunciado em texto
[Figura: “Esquema de uma usina hidrelétrica”, em corte. À esquerda, o Reservatório, com a água em nível alto atrás da Represa; a posição I está na superfície da água do reservatório. Da parte de baixo do reservatório (Admissão, com a Porta de controle) sai um Duto inclinado para baixo, que leva a água até a Turbina, embaixo da usina; a posição II está dentro do duto, no meio da descida. A turbina está ligada por um eixo ao Gerador, logo acima; a posição III está no gerador. Acima do gerador, o Transformador, dentro da Usina Geradora, e à direita as Linhas de Energia. Depois da turbina, a água sai pela Corrente, em nível mais baixo. Crédito na figura: ©2001 HowStuffWorks.]
Disponível em: http://static.hsw.com.br. Acesso em: 26 abr. 2010 (adaptado).
A figura respresenta o processo mais usado nas hidrelétricas para obtenção de energia elétrica no Brasil. As transformações de energia nas posições I→II e II→III da figura são, respectivamente,
a) energia cinética → energia elétrica e energia potencial → energia cinética.
b) energia cinética → energia potencial e energia cinética → energia elétrica.
c) energia potencial → energia cinética e energia cinética → energia elétrica.
d) energia potencial → energia elétrica e energia potencial → energia cinética.
e) energia potencial → energia elétrica e energia cinética → energia elétrica.
(Enunciado e figura: ENEM 2011 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: que energia vira que energia no caminho da água: do reservatório (I) ao duto (II), e do duto ao gerador (III).
Passo 1 — de I para II. Em I, a água está parada e no alto, represada: tem energia potencial gravitacional. Ao descer pelo duto, ela perde altura e ganha velocidade. Então, de I para II, a energia potencial vira energia cinética.
Passo 2 — de II para III. A água rápida bate nas pás da turbina e a faz girar; a turbina gira o eixo do gerador. O gerador transforma o movimento de rotação em energia elétrica (por indução eletromagnética). Então, de II para III, a energia cinética vira energia elétrica.
Por que não as outras: (A) e (B) começam com energia cinética em I, mas em I a água está parada. (D) e (E) passam direto de potencial para elétrica entre I e II, mas no duto ainda não há gerador: ali a água só desce e acelera. (D) ainda põe “potencial → cinética” no gerador, ao contrário do que ele faz.
⚠️ A armadilha: pular a etapa intermediária e dizer que a hidrelétrica transforma energia potencial direto em elétrica (alternativas D e E). Entre as duas existe a energia cinética da água e da turbina.
A ideia em uma frase: na hidrelétrica, a água desce (potencial → cinética) e gira a turbina, cujo movimento o gerador converte em eletricidade (cinética → elétrica).
Resposta: alternativa C (potencial → cinética e cinética → elétrica).
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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