Provão Paulista 2023 (2ª série, 2ª aplicação) — questão 39 de Física

Gabarito EEletrodinâmica — energia elétrica e potência (placas solares carregando um carro)2ª série · Segunda aplicação · Linguagens e Ciências da Natureza · Caderno 015
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 39 de Física do Provão Paulista 2023 (2ª série, 2ª aplicação)

Enunciado em texto

Em uma tentativa de ter um sistema de transporte com emissão zero de CO2_{2}, uma pessoa instalou 4 placas solares de 250 W cada uma em sua casa, que seriam usadas para carregar um carro elétrico Tesla modelo Y, cuja banco de baterias possui capacidade máxima de 75 kWh. Assumindo que as placas solares apresentam eficiência de carregamento da bateria de 100% e que elas funcionem 5 horas por dia, o tempo necessário para fornecer a energia total à bateria do carro é igual a

(A) 5 dias.

(B) 5 h.

(C) 10 dias.

(D) 25 dias.

(E) 15 dias.

(Enunciado: Provão Paulista Seriado 2023, 2ª aplicação — SEDUC-SP/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Secretaria da Educação do Estado de São Paulo (SEDUC-SP) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: quantos dias as 4 placas, funcionando 5 horas por dia, levam para fornecer os 75 kWh da bateria.

Passo 1 — a potência total. As 4 placas trabalham juntas:

P=4×250=1 000 W=1 kWP = 4 \times 250 = 1\,000\ \text{W} = 1\ \text{kW}

Passo 2 — a energia por dia. Energia = potência × tempo. Em 5 horas de sol:

Edia=1 kW×5 h=5 kWhE_{\text{dia}} = 1\ \text{kW} \times 5\ \text{h} = 5\ \text{kWh}

Passo 3 — o número de dias:

n=75 kWh5 kWh/dia=15 diasn = \frac{75\ \text{kWh}}{5\ \text{kWh/dia}} = 15\ \text{dias}

Conferindo: a bateria precisa de 75 horas de funcionamento das placas a 1 kW; com 5 horas por dia, são 75 ÷ 5 = 15 dias.

⚠️ A armadilha: esquecer que são 4 placas e usar só 250 W: dá 1,25 kWh por dia e 60 dias, que nem aparece. Outro erro é esquecer que as placas só funcionam 5 horas por dia e contar o dia inteiro: dá pouco mais de 3 dias, também fora das alternativas. Os três dados (número de placas, potência e horas de sol) têm de entrar.

A ideia em uma frase: energia é potência vezes tempo: em kW e horas, o resultado sai direto em kWh.

Resposta: alternativa E (15 dias).

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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