PUC-RS 2012 (inverno) — questão 2 de Física
Enunciado em texto
O sistema KERS (Kinetic Energy Recovery System), que pode ser traduzido como Sistema de Recuperação de Energia Cinética, foi sugerido pela primeira vez pelo físico Richard Feynman na década de 50. O sistema, que tem sido utilizado nos últimos anos nos carros de Fórmula 1 e agora também em carros de passeio, permite converter parte da energia cinética que seria dissipada devido ao atrito no momento da frenagem em alguma outra forma de energia que possa ser armazenada para uso posterior. Supondo que o sistema KERS de um carro forneça 50kW de potência e libere 400kJ de energia e assumindo que 80,0% dessa energia liberada seja convertida novamente em energia cinética, o intervalo de tempo máximo que o sistema pode ser acionado e a energia cinética adicional que fornece são, respectivamente,
(A) 8,0s — 320kJ
(B) 8,0s — 50kW
(C) 0,12s — 400kJ
(D) 0,12s — 40kW
(E) 0,12s — 320kJ
(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2012 (Inverno) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: por quanto tempo o KERS consegue fornecer 50 kW até esgotar os 400 kJ, e quanta energia cinética isso devolve ao carro.
Passo 1 — o tempo. Potência é energia por tempo:
Passo 2 — a energia cinética adicional. Só 80% da energia liberada vira energia cinética:
Por que não as outras: B e D trazem kW, que é unidade de potência, onde se pede energia; C e E têm o tempo invertido (, que nem tem unidade de tempo).
⚠️ A armadilha: dividir a potência pela energia em vez da energia pela potência, e chegar a 0,12 (alternativas C, D, E). Confira as unidades: kJ ÷ kW = kJ ÷ (kJ/s) = s.
A ideia em uma frase: tempo é energia dividida por potência; e só a fração útil (80%) volta como energia cinética.
Resposta: alternativa A (8,0 s; 320 kJ).
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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