Insper 2018 (Engenharias) — questão 6 de Física

Gabarito AEletrodinâmica — consumo de energia elétrica antes e depois da troca de lâmpadasProcesso Seletivo 1º semestre · Engenharias · Caderno 3 (Ciências da Natureza), versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 6 de Física do Insper 2018 (Engenharias)

Enunciado em texto

Na sala de estar de certa residência, duas lâmpadas fluorescentes, de 20 W cada, que ficavam acesas simultaneamente durante 4 horas por noite, foram substituídas por outras duas lâmpadas de LED de 9 W cada. Essas lâmpadas de LED passaram a ficar acesas, simultaneamente também, durante 6 horas por noite. Nessa residência, havia mais dispositivos que totalizavam uma potência de consumo de 200 W que, antes da troca, ficavam ligados por 4 horas e passaram a funcionar por 5 horas a cada noite, após a instalação das novas lâmpadas de LED.

Em relação ao consumo de energia elétrica anterior à substituição das lâmpadas, houve

(A) um acréscimo aproximado de 15%.

(B) uma economia aproximada de 12%.

(C) um empate ‘técnico’, sem acréscimo ou economia significativos.

(D) uma economia aproximada de 15%.

(E) um acréscimo aproximado de 10%.

(Enunciado: Vestibular Insper 2018 (1º semestre, Engenharias) — Insper.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Insper Instituto de Ensino e Pesquisa.

Resolução comentada

O que a questão pede: comparar a energia consumida por noite antes e depois da troca, somando lâmpadas e demais aparelhos.

Passo 1 — energia é potência × tempo. Antes da troca:

Elaˆmp=2×20×4=160 WhE_{\text{lâmp}} = 2 \times 20 \times 4 = 160\ \text{Wh}

Edisp=200×4=800 WhE_{\text{disp}} = 200 \times 4 = 800\ \text{Wh}

Eantes=960 WhE_{\text{antes}} = 960\ \text{Wh}

Passo 2 — depois da troca.

ELED=2×9×6=108 WhE_{\text{LED}} = 2 \times 9 \times 6 = 108\ \text{Wh}

Edisp=200×5=1000 WhE_{\text{disp}} = 200 \times 5 = 1000\ \text{Wh}

Edepois=1108 WhE_{\text{depois}} = 1108\ \text{Wh}

Passo 3 — a variação em relação ao consumo anterior.

1108−960960=148960≈0,154\frac{1108 - 960}{960} = \frac{148}{960} \approx 0{,}154

Houve um acréscimo de cerca de 15%. A economia das lâmpadas (52 Wh) foi engolida pela hora a mais dos outros aparelhos (200 Wh).

⚠️ A armadilha: olhar só para as lâmpadas e concluir que houve economia, ou acertar o valor de 15% e trocar o sentido, marcando “economia de 15%” (D). O consumo total subiu.

A ideia em uma frase: some potência × tempo de tudo o que está ligado, antes e depois; trocar lâmpadas economiza pouco se outros aparelhos passam a ficar mais tempo ligados.

Resposta: alternativa A (acréscimo de ≈ 15%).

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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