Insper 2020 (Engenharias) — questão 9 de Física

Enunciado em texto
A administração de uma cidade pretende instalar pontos para recarga de baterias de celulares nas praças da cidade, utilizando painéis fotovoltaicos, que transformam energia solar em energia elétrica. Considerando que a incidência média da radiação solar no local seja de , que o painel transforma 15% da energia solar incidente em energia elétrica, que os carregadores, em média, funcionam com diferença de potencial de 120 V e corrente elétrica de intensidade 0,05 A e que se pretende instalar 10 tomadas em cada ponto de recarga, a área mínima que o painel fotovoltaico deve ter é de
(A) .
(B) .
(C) .
(D) .
(E) .
(Enunciado: Vestibular Insper 2020 (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: a área de painel que fornece potência elétrica suficiente para as 10 tomadas ao mesmo tempo.
Passo 1 — a potência elétrica necessária. Cada carregador consome P = U·i; são 10:
Passo 2 — a potência solar que precisa chegar ao painel. Só 15% vira eletricidade:
Passo 3 — a área. Cada metro quadrado recebe 1 000 W:
⚠️ A armadilha: esquecer o rendimento e dividir 60 W direto por 1 000 W/m², o que dá 0,06 m² (alternativa D). Esse painel só forneceria 15% do necessário.
A ideia em uma frase: a potência útil é o rendimento vezes a potência recebida, e a potência recebida é intensidade vezes área.
Resposta: alternativa B ().
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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