UEL 2012 — questão 33 de Física
Enunciado em texto
Em uma usina hidrelétrica, a água do reservatório é guiada através de um duto para girar o eixo de uma turbina. O movimento mecânico do eixo, no interior da estrutura do gerador, transforma a energia mecânica em energia elétrica que chega até nossas casas. Com base nas informações e nos conhecimentos sobre o tema, é correto afirmar que a produção de energia elétrica em uma usina hidrelétrica está relacionada
a) à indução de Faraday.
b) à força de Coulomb.
c) ao efeito Joule.
d) ao princípio de Arquimedes.
e) ao ciclo de Carnot.
(Enunciado: Vestibular UEL 2012, 1ª fase — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: qual fenômeno físico transforma o giro do eixo da turbina em energia elétrica.
Passo 1 — o que acontece dentro do gerador. O eixo da turbina gira um conjunto de ímãs (ou eletroímãs) cercado por bobinas fixas. Com o giro, o fluxo magnético que atravessa as bobinas varia o tempo todo.
Passo 2 — a lei que entra em cena. Fluxo magnético variando numa espira induz nela uma força eletromotriz. É a lei de Faraday da indução:
Essa força eletromotriz faz a corrente circular pelas linhas de transmissão até as casas. A cadeia completa é: energia potencial da água → energia cinética da água → rotação da turbina → energia elétrica, e o último elo é a indução.
Por que não as outras:
• (B) a força de Coulomb é a atração ou repulsão entre cargas elétricas; ela não explica a conversão de movimento em corrente;
• (C) o efeito Joule é o aquecimento de um condutor percorrido por corrente: é uma perda de energia nos fios, não a produção dela;
• (D) o princípio de Arquimedes trata do empuxo em corpos mergulhados num fluido;
• (E) o ciclo de Carnot é o ciclo ideal das máquinas térmicas (como numa usina termelétrica), que transformam calor em trabalho. Na hidrelétrica não há calor sendo convertido.
⚠️ A armadilha: marcar Arquimedes (D) só porque a questão fala de água, ou Carnot (E) por associar “usina” a máquina térmica. A água só entra para girar a turbina; quem gera a eletricidade é o gerador, e gerador é indução.
A ideia em uma frase: todo gerador de usina (hidrelétrica, térmica, eólica, nuclear) funciona por indução de Faraday: ímã girando, fluxo variando, corrente induzida.
Resposta: alternativa A (indução de Faraday).
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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