No medidor de energia elétrica usado na medição do consumo de residências, há um disco, visível externamente, que pode girar. Cada rotação completa do disco corresponde a um consumo de energia elétrica de 3,6 watt-hora. Mantendo-se, em uma residência, apenas um equipamento ligado, observa-se que o disco executa uma volta a cada 40 segundos. Nesse caso, a potência “consumida” por esse equipamento é de, aproximadamente,
a) 36 W
b) 90 W
c) 144 W
d) 324 W
e) 1000 W
a) 36 W
b) 90 W
c) 144 W
d) 324 W
e) 1000 W
Passo 1
O enunciado pede a potência “consumida” pelo equipamento. Informações dadas:
- Cada rotação do disco corresponde a
. - O disco dá uma volta a cada
. - Só há esse equipamento ligado (portanto toda a energia registrada vem dele).
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar: potência média é energia dividida pelo tempo. Escrevendo em fórmula,
onde
é a potência (em watts,
),
é a energia consumida (em unidades de energia) e
é o intervalo de tempo correspondente.
Observação de unidades: se estiver em
e
em
(horas), o quociente já dá
em
. Outra relação útil é
e
.
Observação de unidades: se
Passo 3
Converter o tempo de uma volta para horas, porque a energia dada está em
. Temos
Expliquei: dividimos por
porque há
segundos em uma hora.
Passo 4
Aplicar a fórmula
usando
e
:
Calculemos
: primeiro
, depois multiplicando por
obtemos
. Assim
Passo 5
Verificação por outro caminho (convertendo para joules e segundos), só para ficar seguro:
. Dividindo pela duração
,
mesmo resultado. Boa checagem!
Passo 6
Comparando com as alternativas, o valor obtido corresponde à alternativa d).
Resposta
d)