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Ano: 2016 Banca: FGV Órgão: SEE-PE Prova: FGV - 2016 - SEE-PE - Professor de Mecatrônica |
Q1070275 Eletricidade
A equipe técnica de uma empresa hipotética deverá dimensionar um motor que será empregado em um elevador hidráulico da oficina de manutenção. O elevador deverá ser capaz de elevar uma carga de peso igual a 15.000 N, a uma altura de 2 m, em 20 s. As áreas do elevador são, respectivamente, 0,1 m2 e 0,75 m2. Sabendo-se que o rendimento do motor é de 90%, a força que deverá ser aplicada pelo mesmo, em kN, e a sua potência, em kW, são, respectivamente, de 
Alternativas

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Vamos analisar a questão e identificar a alternativa correta, que é a letra C.

O tema central desta questão envolve o dimensionamento de motores elétricos para equipamentos hidráulicos. Trata-se de calcular a força necessária e a potência do motor considerando eficiência e condições de operação específicas. Este é um tema relevante para aplicações práticas na indústria e em manutenção de equipamentos.

Para resolver a questão, precisamos aplicar conceitos de física e eficiência energética. A fórmula principal utilizada será:

Potência útil = Força x Distância / Tempo

Considerando que a eficiência do motor é de 90%, a fórmula da potência do motor será ajustada para:

Potência do motor = Potência útil / Eficiência

Primeiro, vamos calcular a força aplicada pelo motor. Sabemos que a carga é de 15.000 N, e a força que o motor precisa aplicar é relacionada à pressão e às áreas mencionadas. Temos que a razão entre as áreas do elevador (0,1 m² e 0,75 m²) é 0,1/0,75. Como a força é diretamente proporcional à área, a força aplicada (F) será:

F = (0,1/0,75) x 15.000 N = 2.000 N

Convertendo para kN, temos 2 kN.

Agora, calculamos a potência útil necessária para elevar a carga:

Potência útil = Força x Altura / Tempo = 15.000 N x 2 m / 20 s = 1.500 W = 1,5 kW

Em seguida, consideramos a eficiência do motor para encontrar a potência do motor:

Potência do motor = Potência útil / 0,9 = 1,5 kW / 0,9 ≈ 1,67 kW

Arredondando para uma casa decimal, temos aproximadamente 1,6 kW.

Portanto, a alternativa correta é a letra C: 2,0 kN e 1,6 kW.

Vamos analisar as alternativas incorretas:

  • A - 1,5 e 1,5: Esta opção assume uma força menor do que a necessária para vencer a resistência mecânica determinada pelas áreas proporcionais.
  • B - 2,0 e 1,5: A força está correta, mas a potência não considera a eficiência do motor, resultando em um valor subestimado.
  • D - 1,5 e 1,6: Erro na força aplicada, que não corresponde à razão das áreas e ao peso total.
  • E - 1,6 e 1,6: A força está incorreta, pois não considera adequadamente a proporção das áreas.

Na próxima vez, lembre-se de verificar a relação entre os componentes envolvidos e considerar a eficiência energética ao calcular a potência necessária. Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!

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