Questão 107 do ENEM 2021

Potência é a rapidez com que a energia é transferida: P = \dfrac{\Delta E}{\Delta t}. Sem resistência do ar, o trabalho do motor vira energia cinética do carro, então a potência média é a taxa de variação da energia cinética.

1. Os dois carros são o mesmo automóvel, com a mesma massa m.
2. Ambos vão de 0 a 100 km/h, então a variação de energia cinética é a mesma: \Delta E_c = \dfrac{m v^2}{2} com v = 100\ \text{km/h}.
3. O que muda é o tempo: 13{,}4\ \text{s} (gasolina) e 12{,}9\ \text{s} (álcool).
4. Com o mesmo \Delta E_c, a potência é inversamente proporcional ao tempo: P_{\text{álcool}} = \dfrac{\Delta E_c}{12{,}9} > P_{\text{gasolina}} = \dfrac{\Delta E_c}{13{,}4}.

Portanto, a versão a álcool realiza a mesma variação de energia em menos tempo, ou seja, tem a maior taxa de variação de energia cinética e a maior potência.

A velocidade máxima não decide a questão, pois ela indica o valor final de energia, não a rapidez com que ela é obtida.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa B engana por usar a velocidade máxima maior da gasolina, confundindo energia cinética atingida com potência, que depende do tempo.

Por que as outras alternativas estão erradas

• AA maior aceleração é a do álcool (menor tempo para 0 a 100 km/h), e aceleração não é sinônimo de potência.
• BA energia cinética máxima não mede potência; potência é energia por unidade de tempo.
• DA variação de velocidade é igual, mas os tempos são diferentes, então as potências diferem.
• EMais tempo para a mesma variação de energia significa menor potência, não maior.

Assuntos: Potência e rendimento, Trabalho de uma força e teorema da energia cinética.

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