Energia Mecânica Exercícios Resolvidos – ENEM 2015

Sem dúvidas aprender energia mecânica exercícios resolvidos é a melhor forma de você estudar para provas, seja de colégio, vestibulares ou enem.

Isto porque você direciona seus esforços para o que realmente é cobrado.

Por isso trouxe neste artigo uma questão de energia mecânica que caiu na prova do enem 2015.

Resolveremos a questão em apenas 5 simples passos.

Acompanhe este artigo até o final e descubra quais os 5 passos para resolver questões de física.

Mas antes, queria te passar uma informação bastante importante para você. Preste bastante atenção:

Você sabia que, na prova do ENEM de 2015, metade das questões de Física na prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias foram de Física Mecânica?

Isso mesmo!! Foram 5 questões de Física Mecânica, sendo uma delas de Energia Mecânica. É esta questão que trago hoje.

Portanto, se você pretende estudar de forma mais efetiva, não deixe de olhar os assuntos de física mecânica.  

Mas agora, vamos para nossa questão.

Primeiramente vou responder a questão de forma direta, em seguida vou te explicar cada passo necessário para resolver a questão. ok?

Portanto, é importantíssimo que além de ver a resolução da questão, você leia a explicação seguinte! Ela vai te ajudar a resolver problemas similares futuros além de consolidar os conhecimentos básicos do assunto.

Veja também: Energia Cinética Exercícios - 5 passos para resolver questões

Assista também ao vídeo abaixo:

Energia Mecânica Exercícios Resolvidos - Prova do Enem 2015 - Questão 85

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-questao-85-prova-enem-2015

Abaixo encontra-se a resolução do problema. Em seguida, explicarei cada passo da resolução. Acompanhe até o final.

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-questao-85-prova-enem-2015-resolucao

Para resolver as questões de física você deve seguir 5 simples passos :

 

  • Interpretação do Problema
  • Identificação dos dados
  • Identificação das fórmulas
  • Substituição dos dados da fórmula
  • Resolução da questão

Vamos discutir cada um deles:

Energia Mecânica Exercícios Resolvidos - Passo #1 - Interpretando o Problema 

Não há como resolver qualquer problema de física sem entender e compreender o problema. Para interpretar de forma correta é fundamental ler com atenção e DESENHAR o problema!

Preste atenção!!! Sempre desenhe o problema, pois isso te ajuda a melhor entendê-lo e saber o que fazer para respondê-lo.

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-questao-85-prova-enem-2015-passo-1-interpretacaoNa questão, tem-se um produtor rural que pretende transportar água da barragem até a área a ser irrigada. Mas como é possível fazer isso?

Uma das alternativas, seria ele pegar um balde, descer a barragem, encher o balde de água e caminhar até a propriedade para irrigar a plantação. Ele daria várias viagens para fazer esse serviço, o que é totalmente impraticável.

A solução foi instalar Bombas, equipamentos que transformam energia elétrica em energia mecânica, transportando água para diferentes lugares.

Contudo, a bomba elétrica precisa de energia para funcionar. Desta forma ele projetou um painel fotovoltaico que transforma a energia solar em energia elétrica, que por sua vez é usada para acionar a bomba e transportar a água da barragem até a propriedade.

A quantidade de energia gerada pelo painel fotovoltaico é o que chamamos de Potência do painel. Potência de uma máquina significa a capacidade dela produzir energia. Quanto maior a potência, mais energia se produz em menos tempo. Sua unidade de medida é o watt (W) e significa a quantidade de energia em Joules (J) produzidas durante 1 segundo.

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-potencia

Desta forma, um equipamento com potênica de 50W é capaz de produzir 50 joule de energia a cada segundo de operação. Se ele operar pois 2 segundos, ele produz 100 joules; se opera durante 3 segundo, produz 150 joules. Entendido?

O painel fotovoltaico capta energia solar, transforma em energia elétrica que aciona a bomba e fornece energia mecânica ( energia cinética ) para água que ganha velocidade e sobre o desnível de 20 metros, adquirindo energia potencial gravitacional.

Portando a sequência de transformação de energia é:

Energia Solar -----Energia Elétrica -----Energia Mecânica (Energia cinética) --- Energia Mecânica ( Energia potencial gravitacional)

A eficiência de transformação de energia nos mostra o quanto de energia foi transferido de uma forma para outra. Na questão, fala-se de 100% de eficiência, ou seja, toda energia captada pelo painel fotovoltaico foi transformada em energia potencial gravitacional. Pois não houve perdas nas etapas da sequência de transferência acima apresentada.

Pronto….

a questão pede para você calcular o volume de água que a bomba consegue bombear, sabendo que o painel fotovoltaico de potência 50W ( 50 J/s) operou durante 1h (3600s).

Após interpretar a questão deve-se seguir para o passo #2.

Veja também: Energia Cinética Exercícios - 5 passos para resolver questões

Energia Mecânica Exercícios Resolvidos - Passo #2 - Identificação dos Dados

Esta é a etapa em que você deve destacar e separar os dados presentes no enunciado.

Na figura abaixo, os dados estão destacados em vermelho.

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-questao-85-prova-enem-2015-dadosDeve-se organizar os dados encontrados no texto como se segue:

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-questao-85-prova-enem-2015-passo-2-dados

Em seguida deve-se seguir para o terceiro passo.

Energia Mecânica Exercícios Resolvidos - Passo #3 - Identificação das fórmulas - 

Esta é uma etapa fundamental na resolução de exercícios. Se você tem dificuldades de memorizar as fórmulas de física, te afirmo que o mais indicado para memorizá-las é fazendo exercícios.

Leia também: Fórmulas de Física - Os segredos para memorização eficaz

Veja também: Energia Cinética Exercícios - 5 passos para resolver questões

Desta forma, esteja sempre com uma relação das fórmulas do assunto e anote todas em todas as questões. A repetição te fará memorizá-las.

Abaixo te ofereço uma relação de fórmulas de energia mecânica. Para obtê-la basta clicar na figura abaixo.

eu-quero-formulas

No assunto de Energia Mecânica aplicável a questão temos as seguintes fórmulas:

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-questao-85-prova-enem-2015-passo-3-formulas

Que significam:

Epg: Energia Potencial Gravitacional (J)

m: massa (kg)

g: aceleração da gravidade (g= 10m/s²)

H: Altura (m)

Pot: Potência (W)

d: densidade ( kg/m³)

V: volume (m³)

Energia Mecânica Exercícios Resolvidos - Passo #4 - Substituição dos dados na fórmula - 

Após selecionar as fórmulas, deve-se substituir os dados na fórmula, como mostrado abaixo:

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-questao-85-prova-enem-2015-passo-4-formulas

Em seguida, deve-se seguir para o último passo.

Veja também: Energia Cinética Exercícios - 5 passos para resolver questões

Passo #5 - Resolução da Questão - Energia Mecânica Exercícios Resolvidos 

Após substituídos os dados nas fórmulas, deve-se resolver matematicamente a questão.

É importante lembrar que toda a energia fotovoltaica será transformada em energia potencial gravitacional na elevação da água. Desta forma, deve-se igualar as fórmulas, em seguida resolver matematicamente a questão como se segue:

energia-mecanica-exercicios-resolvidos-questao-85-prova-enem-2015-passo-5-resolucao

O gabarito da questão: LETRA D

 

Chegamos ao final deste artigo. Se você gostou:

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Grande Abraço e até próximo artigo.

 

 

 

8 Comentários


  1. Nosssaaaaa muito obrigada! Cara você é demais, indo por passo a passo nem parece aquelas questões chatas e difíceis de Física! Parabéns!

    Responder

    1. Giovana,
      Que bom que você gostou!!
      Se você estudar física dessa forma, seu aprendizado vai melhorar muuuiiittttooo e bem mais rápido. Pode ter certeza!!! Grande Abraço e continue nos acompanhando.

      Responder

        1. Que bom que gostou, lucas!!! Fico, de fato, muito feliz em fazer um trabalho que está sendo bem aceito pelos estudantes. Grande Abraço e continue nos acompanhando.

          Responder

  2. Incrível! se eu já estivesse trabalhando faria questão de contribuir para o seu trabalho! Muito Obrigado mesmo

    Responder

    1. Faaala Felipe…você não sabe quanto feliz fico com suas palavras!! Muito obrigado!! Grande abraço!!

      Responder

  3. Tenho uma duvida que mesmo pesquisando ela continuou, na parte da conversão, não entendi como 180000= 200000.V se transformou em V=0.9m^3

    Responder

    1. Oi Sneb,
      Trata-se de uma operação matemática:
      180000=200000.V
      Isola-se o “V”, passando o 200000, dividindo para o outro lado. Dessa forma, fica:
      180000/200000 = V
      0,9 = V
      V=0,9

      Espero ter ajudado.
      Grande Abraço

      Responder

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