Simulado FUVEST 2027 (2ª edição) — questão 21 de Física
Enunciado em texto
Atualmente, com o fácil acesso à internet e a grande quantidade de ferramentas que auxiliam a produção de vídeos, é fácil gerar vídeos com notícias falsas, as conhecidas fake news. Alguns desses vídeos apresentam geradores caseiros de energia infinita e incluem propagandas de venda de kits para construir esses geradores em casa. Qualquer vídeo que prometa geração infinita de energia está usando truques para enganar o espectador.
Dentre as alternativas a seguir, qual delas apresenta argumentos físicos corretos para rebater essas fake news?
(A) Um gerador transforma energia mecânica em energia elétrica. O motor transforma energia elétrica em energia mecânica. Dependendo do material escolhido para construir um motor e um gerador, é possível gerar um sistema de movimento perpétuo, no qual a energia inicial colocada neles nunca é dissipada.
(B) É possível colocar ímãs naturais em posições específicas para fazer um motor girar para sempre sem precisar ligá-lo na tomada, considerando que os campos magnéticos dos ímãs naturais são perpétuos.
(C) A tensão típica gerada por eletricidade estática é extremamente alta. Por exemplo, o atrito do pente no cabelo seco pode gerar uma tensão de 1500 V a 5000 V, e essa eletricidade estática pode ser acumulada para ligar uma lâmpada comum por vários minutos.
(D) Fios supercondutores em temperatura ambiente podem ser usados para construir um gerador caseiro que terá perda zero de energia e funcionará para sempre. Dessa forma, com o desenvolvimento dos materiais supercondutores, será possível construir geradores caseiros de energia infinita.
(E) O atrito entre superfícies, a resistência do ar, a resistência elétrica dos fios e a troca de calor entre partes com diferentes temperaturas sempre consomem parte da energia, independentemente dos materiais utilizados.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual alternativa usa argumento físico correto para derrubar os vídeos de “gerador de energia infinita”.
O princípio em jogo. Energia não se cria. Um gerador só converte — mecânica em elétrica; um motor faz o caminho inverso. Ligar os dois em ciclo não gera energia nova: no melhor dos casos, devolveria exatamente o que entrou.
E o mundo real é pior que “o melhor dos casos”. Em toda máquina há atrito entre peças, resistência do ar, resistência elétrica dos fios (efeito Joule) e troca de calor entre partes a temperaturas diferentes. Cada um desses processos degrada parte da energia em calor que não volta para o ciclo. É a 2ª lei da termodinâmica na prática.
Ou seja: a cada volta o sistema tem menos energia útil que na anterior. Sem uma fonte externa, ele para. Não existe material que escape disso — e é exatamente isso que a alternativa (E) diz.
Por que as outras estão erradas:
(A) afirma que existe material que evita toda dissipação. Não existe; e mesmo sem dissipação nenhuma o sistema apenas se manteria, nunca produziria energia extra.
(B) ímã não é fonte de energia. O campo magnético permanente não realiza trabalho líquido em um ciclo fechado — ímãs não “empurram para sempre”.
(C) confunde tensão com energia. O pente atritado chega a milhares de volts, mas com carga minúscula: a energia armazenada é ínfima, dá um estalo, não acende lâmpada por minutos.
(D) supercondutor zera a resistência elétrica, o que elimina só uma das perdas — restam atrito mecânico e trocas de calor. E, de novo, perda zero significaria manter, jamais criar energia.
Resposta: alternativa E.
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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