Cesgranrio · BR Distribuidora · Técnico(a) de Operação Júnior · 2012 · questão 25

Cesgranrio BR Distribuidora 2012 Física · Trabalho e potência mecânica também em Física · Potência e energia elétrica

Questão 25

Em um edifício, uma bomba d'água é utilizada para elevar água de uma cisterna para a caixa localizada a 20 m de altura acima dessa cisterna. A fim de avaliar o rendimento do sistema, um técnico mediu e anotou os seguintes valores:

Voltagem aplicada à bomba: 220 V
Intensidade da corrente que atravessa a bomba: 10 A
Tempo necessário para elevar 500 L de água: 2,5 minutos

Com base nesses dados, a razão entre a energia mecânica utilizada para elevar a água e a energia elétrica fornecida à bomba durante esse processo é, aproximadamente,

Dados:
Densidade da água = 1,0 kg/L
Aceleração da gravidade = 10 m/s\(^{2}\)

Ver o gabarito oficial

Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Rendimento como razão de energias: mecânica útil, mgh, sobre elétrica consumida, V i t.

Objetivo

Achar a razão entre a energia de elevar 500 L a 20 m e a energia elétrica de 220 V, 10 A durante 2,5 min. O que está em jogo é calcular as duas energias no SI.

Conceitos para revisar

Energia mecânica útil

Peso da água vezes altura.

\[E_{\text{mec}} = m\, g\, h = 500 \cdot 10 \cdot 20 = 10^{5}\ \text{J}\]

500 L = 500 kg

Energia elétrica

Potência V i vezes o tempo em segundos.

\[E_{\text{el}} = V\, i\, t = 220 \cdot 10 \cdot 150 = 3{,}3 \times 10^{5}\ \text{J}\]

2,5 min = 150 s

Organizar, Resolver e Acelerar são para quem entrou. Entre com a sua conta Google e veja as quatro etapas de todas as questões.

Entrar

Faça o simulado da sua ênfase: 20 questões, e você sabe a sua distância até os dois cortes do edital