FC ConcursosQuestão: 907259
Questão:
FC907259
Conteúdo:
Sem classificação
Concurso:
Órgãos: SES PE - Secretaria Estadual de Saúde de Pernambuco - Cargos: Residência em Área Profissional da Saúde (SUS PE) · IAUPE · 2026

Em uma usina nuclear, a estabilidade da frequência elétrica, originada nos geradores acoplados às turbinas movidas pelo vapor do reator, é monitorada constantemente. Flutuações mui

Em uma usina nuclear, a estabilidade da frequência elétrica, originada nos geradores acoplados às turbinas movidas pelo vapor do reator, é monitorada constantemente. Flutuações muito pequenas na frequência podem indicar: variação súbita de carga na rede, desbalanceamento no controle das barras de controle, oscilações mecânicas perigosas no eixo da turbina, e ainda alterações inesperadas na potência térmica do reator. Em sistemas de instrumentação de precisão, a medição da frequência está limitada pelo Princípio da Incerteza em medições periódicas. Um novo sistema digital de monitoramento da usina precisa medir a frequência da rede com uma precisão de 0,002 Hz.

 

Se o valor de operação necessita estar precisamente em uma frequência de 60,000 Hz, determine por quanto tempo a frequência deve ser medida para atingir essa precisão.

  1. 500 s
  2. 340 s
  3. 90 s
  4. 80 s
  5. 16 s

Gabarito

Gabarito: D

Comentário do professor

Para aplicar o Princípio da Incerteza entre tempo e frequência em medições periódicas usa-se a relação entre a incerteza temporal \(\Delta t\) e a incerteza angular \(\Delta \omega\). Adotando a aproximação prática \(\Delta t\,\Delta \omega \approx 1\), obtemos a expressão para a resolução em frequência linear: \(\Delta f=\dfrac{\Delta \omega}{2\pi}=\dfrac{1}{2\pi\,\Delta t}\).

Querendo \(\Delta f=0{,}002\ \text{Hz}\), isolamos \(\Delta t\): \( \Delta t=\dfrac{1}{2\pi\,\Delta f}=\dfrac{1}{2\pi\times0{,}002}\approx79{,}58\ \text{s}.\)

Portanto, é necessário medir a frequência por aproximadamente 80 s para alcançar a precisão de 0,002 Hz ao redor de 60.000 Hz.

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