Exercícios Resolvidos de Trabalho, Energia e Força Eletromotriz

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Enunciado

Um receptor do sistema de posicionamento global (GPS) opera com uma bateria de 9,0   V e consome uma corrente elétrica de 0,13   A . Qual é a energia elétrica que ele consome durante uma hora e meia?

Passo 1

A primeira coisa a se fazer aqui é identificar a situação que a gente tem e conectá-la com os dados do problema. Como assim? Vamos lá...Fica ligado... ;-)

Bom, mostramos para você durante a teoria, que a função de uma fonte, uma bateria como no caso que a gente tem aqui no exercício, é fornecer uma energia para que as cargas possam ficar fluindo no interior de um circuito fechado, blz? Essa corrente “alimenta” os aparelhos elétricos que estão ligados no circuito e faz com que eles funcionem.

No caso aqui, quem vai utilizar essa energia que vai ser transmitida pela bateria através da corrente vai ser o GPS, tranquilo? Se não tivesse essa bateria ligada no GPS ele não funcionaria...

Uma vez que vimos essa ideia, vamos fazer algumas continhas para dar valores para essa energia que passa pelo GPS. Segue comigo...

Passo 2

Você também viu que a quantidade que nos dá a energia por unidade de tempo é a potência. No caso da nossa fonte do exercício, temos o seguinte:

P = E n e r g i a U n i d a d e   d e   t e m p o = V I = 9   × 0,13 = 1,17   W

sendo que a unidade de potência W a t t s = W = J o u l e / s e g u n d o . Lembra que J o u l e é unidade de medida para E n e r g i a , OK? Isso significa que a bateria à qual o GPS está ligado fornece uma energia de 1,17   J o u l e a cada 1   s e g u n d o de funcionamento, sacô? Essa é a energia que é consumida pelo GPS a cada segundo que está em funcionamento, isso, claro, se nenhuma energia é perdida no meio caminho...

Passo 3

Para fechar, se o GPS consome uma energia de 1,17   J o u l e a cada segundo que ele está em funcionamento, em um tempo de Δ t = 1,5   h = 1,5 × 3600   s = 5400   s , o GPS consome uma energia elétrica total E t o t a l de

E t o t a l = 1,17 J s ×   5400   s = 6318   J .

Resposta

Energia total consumida pelo GPS:

E t o t a l   = 6318   J .

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