ENEM 2021 · Ciências da Natureza · Física · energia
Questão 107 do ENEM 2021
Resposta: letra C. A questão pede para identificar qual versão de um carro (álcool ou gasolina) possui a maior potência, baseando-se em dados de aceleração e tempo.
Analisando a ficha técnica de um automóvel popular, verificam-se algumas características em relação ao seu desempenho. Considerando o mesmo automóvel em duas versões, uma delas funcionando a álcool e outra, a gasolina, tem-se os dados apresentados no quadro, em relação ao desempenho de cada motor.
Considerando desprezível a resistência do ar, qual versão apresenta a maior potência?
- AComo a versão a gasolina consegue a maior aceleração, esta é a que desenvolve a maior potência.
- BComo a versão a gasolina atinge a maior valor de energia cinética, esta é a que desenvolve a maior potência.
- CComo a versão a álcool apresenta a maior taxa de variação de energia cinética, esta é a que desenvolve a maior potência.Resposta correta
- DComo ambas as versões apresentam a mesma variação de velocidade no cálculo da aceleração, a potência desenvolvida é a mesma.
- EComo a versão a gasolina fica com o motor trabalhando por mais tempo para atingir os 100 km/h, esta é a que desenvolve a maior potência.
Como resolver a questão 107 passo a passo?
O conceito que resolve
Potência mecânica (P) mede a rapidez com que um trabalho é realizado ou com que uma energia é convertida. Matematicamente, P = ΔEc / Δt, onde ΔEc é a variação da energia cinética e Δt é o intervalo de tempo.
Como chegar na resposta
- Identificar que a variação de energia cinética (ΔEc) depende da massa e do quadrado da velocidade. Como a massa do carro é a mesma, a variação depende apenas da velocidade atingida.
- Calcular o tempo necessário para cada versão atingir 100 km/h usando a fórmula da aceleração (a = Δv / Δt).
- Comparar qual motor realiza a maior variação de energia no menor intervalo de tempo.
- Concluir que o motor que atinge a velocidade final em menos tempo é o que desenvolve a maior potência.
Por que cada alternativa
- AConfunde a grandeza da aceleração com a potência; uma aceleração maior não garante maior potência se o tempo for muito longo.
- BFoca apenas no valor final da energia cinética, ignorando que o tempo gasto para alcançá-la é fundamental.
- CIdentifica corretamente que a potência é a taxa de variação da energia cinética no tempo, sendo maior onde essa variação ocorre de forma rápida.
- DAfirma erroneamente que as acelerações são iguais, ignorando que os dados de tempo e velocidade são diferentes para cada motor.
- EInverte a lógica física: quanto mais tempo se leva para atingir a velocidade, menor é a potência produzida.
Onde essa questão derruba a maioria
A pegadinha é confundir aceleração (capacidade de mudar a velocidade) com potência (capacidade de realizar trabalho/mover energia em uma unidade de tempo).
O que estudar se você errou
Lembre-se: Potência é o trabalho dividido pelo tempo. Se dois sistemas fazem o mesmo trabalho (mesma mudança de energia), aquele que leva menos tempo é o mais potente.
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