QUESTÃO 8

(FEI - 2026)
Instruções: Se for necessário, use a aceleração da gravidade \mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}.
A Conferência das Partes da ONU sobre Mudanças Climáticas (COP) é o principal encontro
mundial para discutir políticas de mitigação dos efeitos climáticos. A COP30, sediada em 2025 na cidade de Belém (PA), terá como foco a preservação da Amazônia e a transição energética rumo a um modelo de baixo carbono. Entre os temas discutidos, destacam-se os transportes sustentáveis, como os veículos elétricos, que reduzem a emissão de gases de efeito estufa em comparação com veículos movidos a combustíveis fósseis. Um automóvel elétrico em exposição durante o evento possui uma bateria com capacidade de armazenamento de 60 kWh. Considerando que o motor desse veículo, quando em funcionamento, consome potência média de 20 kW , qual é o tempo máximo de operação contínua até a descarga completa da bateria?
A) 2 h
B) 3 h
C) 4 h
D) 5 h
E) 6 h

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
  • Dado: capacidade da bateria E = 60\\ \text{kWh}.
  • Dado: potência média consumida pelo motor P = 20\\ \text{kW}.
  • Pergunta: qual o tempo máximo de operação contínua até a descarga completa da bateria?

Passo 2

Conceito importante (explicação didática): potência é a taxa de consumo de energia. Isso significa que a energia consumida num intervalo de tempo é dada por potência multiplicada pelo tempo. A fórmula é
t=\frac{E}{P},
onde:
  • t é o tempo de operação (unidades de tempo),
  • E é a energia disponível (unidade de energia),
  • P é a potência consumida (unidade de potência).
Comentário simples: se a bateria tem 60\\ \text{kWh} e o motor “puxa” 20\\ \text{kW}, o tempo que essa energia dura é a divisão entre as duas grandezas.

Passo 3

Análise de unidades (para ficar seguro): a unidade \text{kWh} dividida por \text{kW} resulta em horas, pois
\frac{\text{kWh}}{\text{kW}}=\text{h}.
Portanto podemos aplicar diretamente a fórmula com os valores dados.

Passo 4

Cálculo numérico passo a passo:
t=\frac{E}{P}=\frac{60\\ \text{kWh}}{20\\ \text{kW}}=\frac{60}{20}\\ \text{h}=3\\ \text{h}.
Verificação alternativa (opcional): convertendo para SI, 1\\ \text{kWh}=3{,}6\times10^{6}\\ \text{J} e 1\\ \text{kW}=10^{3}\\ \text{W}.
t=\frac{60\cdot3{,}6\times10^{6}\\ \text{J}}{20\cdot10^{3}\\ \text{W}}=\frac{216\times10^{6}}{20\times10^{3}}\\ \text{s}=10800\\ \text{s}=3\\ \text{h},
confirma o resultado anterior.

Passo 5

Interpretação final curta e motivadora: a bateria de 60\\ \text{kWh} alimentando um motor que consome 20\\ \text{kW} dura, em operação contínua, exatamente 3\\ \text{h}. Boa — é uma resposta direta e fácil de aplicar em prova!

Resposta

B) 3\\ \text{h}

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