UPE 2024 (SSA 3) — questão 23 de Física

Enunciado em texto
Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como , densidade da água , o módulo da carga do elétron como C, massa do próton kg, massa do elétron kg, , constante de Planck Js ou eVs e a velocidade da luz como m/s. 1 atm = Pa. 1 atm = , 1 tonelada-força = N.
Leia os dois textos a seguir.
O motor de partida de um automóvel é um motor elétrico minúsculo, mas poderoso, que gira uma engrenagem de partida. Quando você gira a chave, a energia é enviada para o motor de partida, que engata sua marcha de partida com o motor. O motor de arranque, então, "aciona", criando aquele som inconfundível de um motor de carro ligando. Ele usa muita corrente elétrica em um curto período, de modo que o pequeno motor de partida pode girar sobre o motor do veículo, muito maior. Assim que o motor do veículo começar a funcionar, o processo de combustão pode iniciar, e o motor começará a operar por conta própria.
Disponível em: https://www.hansonsubaru.com/service/information/car-starter-system-components.htm#:~:text=The%20starter%20is%20a%20tiny,a%20car%20engine%20starting%20up. Acesso em 07 de agosto de 2023. Adaptado.
Aqui estão os consumos médios aproximados em motores de partida para diferentes motores principais e veículos: um motor de quatro cilindros precisa que o motor de partida consuma entre 100 e 150 amperes para acionar o motor; os motores V6 requerem uma média de 175 amperes para dar partida; os motores de partida em um veículo com motor V8 precisarão consumir uma média de 225 amperes e caminhões grandes e veículos com motores maiores e mais potentes podem ter um motor de partida que consome mais de 1500 amperes.
Disponível em: https://vehiclefreak.com/how-many-amps-does-a-starter-draw/#:~:text=A%20four%2Dcylinder%20engine%20needs,an%20average%20of%20225%20amps. Acesso em 07 de agosto de 2023. Adaptado.
Analisando as informações dos textos, responda: qual é a razão entre a potência média utilizada no motor de partida de um motor de quatro cilindros e um V8, ambos utilizando uma bateria de 12 V?
A) 85%
B) 71%
C) 56%
D) 44%
E) 29%
(Enunciado: SSA 3 — UPE 2024, Sistema Seriado de Avaliação — Universidade de Pernambuco.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Pernambuco (UPE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a razão entre a potência média do motor de partida de um carro de quatro cilindros e a de um V8, na mesma bateria de 12 V.
Passo 1 — corrente média de cada um. Para o quatro cilindros, o texto dá uma faixa, de 100 a 150 A; a média é o ponto do meio:
Para o V8, o texto já dá a média: A.
Passo 2 — potências. Com e a mesma tensão de 12 V:
Passo 3 — razão.
Atalho: como a tensão é a mesma, a razão das potências é a razão das correntes: . Os 12 V nem precisavam entrar na conta.
⚠️ A armadilha: usar o extremo inferior da faixa (100 A) em vez da média: 100/225 ≈ 44%, a alternativa D. A pergunta fala em potência média, e a faixa 100–150 A tem média 125 A.
A ideia em uma frase: com a mesma tensão, a razão das potências (P = U·i) é a razão das correntes: 125 A contra 225 A dá cerca de 56%.
Resposta: alternativa C (56%).
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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