Qual é o valor aproximado da energia elétrica consumida pelo motor do elevador cuja eficiência de conversão eletromecânica é de 80%, supondo que, em média, cada pessoa tem 80 kg e que cada andar tem 4 m de altura?
Soluções para a tarefa
No caso do elevador, energia elétrica é transformada em trabalho para deslocar pessoas que tem uma determinada massa, e por consequência um peso.
Nesse caso desconsiderando o peso do elevador, tem-se:
W (elevador) = F (peso das pessoas) x deslocamento
W = m * g * deslocamento
W = 80 kg (1 pessoa) * 10 m/s² * 4 m (1 andar)
W = 3200 kg * m² / s² = 3200 J
Considerando uma eficiência de 80%, para que o elevador consiga realizar 3200 J de trabalho, é necessário que o motor consuma:
E = trabalho/eficiência
eficiência = 80% = 0,8
E = 3200/0,8
E = 4000 J.
Resposta: 4000 J.
Atenção: realizei o cálculo considerando que seja apenas 1 pessoa subindo 1 andar. Faça as multiplicações necessárias para obter o valor correto, dependendo do que foi pedido na questão. Por exemplo, se você precisar calcular a energia consumida pelo motor para subir 3 pessoas por 5 andares, é necessário multiplicar o valor obtido por 15 (3 vezes 5), ou seja, seria 4000 x 15 = 60000 J.