Unidades eletrônicas de flash em uma câmera contém um capacitor para armazenar a energia usada para produzir o flash. Em tais unidades, o flash dura
com uma potência média gerada de
. Se a conversão de energia elétrica em luz tem eficiência de
(o resto vai para energia térmica), quanta energia deve ser armazenada no capacitor para um flash?
Escolha uma opção:
A. nenhuma das outras
B. 298,87
C. 166,36
D. 418,46
B. 298,87
C. 166,36
D. 418,46
Passo 1
Oi! Vamos resolver esse exercício sobre energia e capacitores em flashes de câmera. A gente precisa entender como calcular a energia que deve ser armazenada no capacitor para que o flash funcione corretamente. Para isso, vamos usar conceitos de potência, tempo e eficiência na conversão de energia.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a relação entre potência, energia e tempo. A potência média (
) é a quantidade de energia que é convertida por unidade de tempo. A fórmula que relaciona essas grandezas é:
Onde:
-
é a potência média, -
é a energia, -
é o tempo.
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar a energia (
) que precisa ser armazenada no capacitor. Podemos rearranjar a fórmula para resolver
:
Passo 4
Agora, vamos considerar a eficiência da conversão de energia elétrica em luz. A eficiência (
) nos diz qual parte da energia armazenada realmente é convertida em luz. A fórmula ajustada fica:
Isso porque só
parte da energia total armazenada é usada para produzir a luz do flash.
Passo 5
Vamos substituir os valores fornecidos no problema na fórmula:
- Potência média,
- Tempo do flash,
- Eficiência,
Então:
Passo 6
Vamos calcular o numerador primeiro:
Agora dividimos pela eficiência:
Resposta
A energia que deve ser armazenada no capacitor para um flash é aproximadamente 418,46 J.