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 t=1,39 e-03 s com uma potência média gerada de P=2,86 e+05 W. Se a conversão de energia elétrica em luz tem eficiência de e=0.95 (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

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 ( P) é a quantidade de energia que é convertida por unidade de tempo. A fórmula que relaciona essas grandezas é:
P = Et
Onde:
  • P é a potência média,
  • E é a energia,
  • t é o tempo.

Passo 3

Nosso objetivo é encontrar a energia ( E) que precisa ser armazenada no capacitor. Podemos rearranjar a fórmula para resolver E:
E = P times t

Passo 4

Agora, vamos considerar a eficiência da conversão de energia elétrica em luz. A eficiência ( e) nos diz qual parte da energia armazenada realmente é convertida em luz. A fórmula ajustada fica:
E = P times te
Isso porque só e 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, P = 2,86 times 10^5 , W
  • Tempo do flash, t = 1,39 times 10^-3 , s
  • Eficiência, e = 0,95
Então:
E = 2,86 times 10^5 , W times 1,39 times 10^-3 , s0,95

Passo 6

Vamos calcular o numerador primeiro:
2,86 times 10^5 times 1,39 times 10^-3 = 2,86 times 1,39 times 10^2 = 3,9754 times 10^2 = 397,54 , J
Agora dividimos pela eficiência:
E = 397,54 , J0,95 approx 418,44 , J

Resposta

A energia que deve ser armazenada no capacitor para um flash é aproximadamente 418,46 J.

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