Questão 85 do Enem 2015 PPL: quanta água o painel solar bombeia em uma hora

Enem 2015 PPL · 1º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: branco 85 · amarelo 89 · rosa 46

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D 900

Para irrigar sua plantação, um produtor rural construiu um reservatório a 20 metros de altura a partir da barragem de onde será bombeada a água. Para alimentar o motor elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico. A potência do painel varia de acordo com a incidência solar, chegando a um valor de pico de 80 W ao meio-dia. Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horas e 30 minutos, disponibiliza uma potência média de 50 W. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e uma eficiência de transferência energética de 100%.

Qual é o volume de água, em litros, bombeado para o reservatório no intervalo de tempo citado?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O volume de água elevado a 20 m com a energia do painel entre 11h30 e 12h30.

Energia disponível

Uma hora = 3 600 s, com potência média de 50 W:

E = P\,\Delta t = 50 \times 3\,600 = 180\,000\ \text{J}

Energia potencial

Com eficiência de 100%, toda essa energia vira energia potencial da água:

m\,g\,h = 180\,000 \quad\Rightarrow\quad m = \frac{180\,000}{10 \times 20} = 900\ \text{kg}

900 kg de água ocupam 900 litros.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
150 L não sai da energia de uma hora com 50 W. (12,3% marcaram)
B
Foi a mais marcada. 250 L não corresponde à conta com a potência média. (29,5% marcaram)
C
450 L corresponde a meia hora, não a uma hora inteira. (28,7% marcaram)
E
1 440 L usa a potência de pico (80 W) em vez da média. (8,9% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.482 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 682 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 14ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram20,4%dos candidatos marcaram a D

Como os candidatos responderam

A12,3%
B29,5% mais marcada
C28,7%
D20,4% ✓ gabarito
E8,9%

Em branco: 0,1% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50018,2%
500 a 60022,2%
600 a 70024,7%
700 ou mais75%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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