INTRODUÇÃO
O presente trabalho representa uma etapa muito importante dentro de um curso que forma professores de matemática, na medida em que proporciona a aplicação de conhecimento de matemática para a resolução de um problema que faz parte do nosso cotidiano. Desse modo, essa resolução busca ao longo do trabalho, permitir levar ao aluno a encarar a matemática como uma disciplina importante, interessante e útil.
Sendo que a situação problema, que surgiu após discussões em nosso grupo, foi calcular qual eletrodoméstico (entre os principais) apresenta maior consumo de energia elétrica. Isso porque a economia no consumo de energia não é um problema tão somente nosso, mas da maioria da população, senão de todos. E com isso, a identificação de qual eletrodoméstico consome mais energia, certamente poderia ao
individualizá-lo proporcionar com que as pessoas utilizem menos e, conseqüentemente auxiliar na redução do consumo de energia elétrica.
Desta forma pesquisamos a potencia (energia produzida por unidade de tempo), dos eletrodomésticos cuja presença é comum nas residências dos componentes do grupo e escolhermos uma das residências para que nesta fosse coletados os demais dados, como tempo diário em que cada eletrodoméstico é utilizado.
Este estudo desenvolveu-se levando em conta gastos de energia da residência de uma das componentes do grupo, considerando os aparelhos que necessitam dessa energia, suas potencia, tempo de uso e etc...
No desenvolvimento do trabalho utilizamos conteúdos como: regra de três simples, porcentagem, gráfico de pizza e media.
DESENVOLVIMENTO
Na residência de uma das componentes do grupo, foi verificado alguns aparelhos que utilizam energia elétrica para seu
funcionamento: TV 20’, Radio, Geladeira, Ferro Elétrico, Chuveiro, Congelador, Lâmpada Incandescente.
Antes de iniciar o estudo precisamos definir alguns conceitos como:
Potencia: trabalho realizado em um determinado tempo (Watts);
Energia: capacidade de um sistema realizar trabalho (volt: símbolo V).
Na residência acima citada, residem quatro pessoas, sendo elas: Pai (48 anos), Mãe (40 anos), filha (21 anos) e o filho (17 anos).
Com dados coletados nesta família foi possível fazer uma tabela.
Todas as pessoas da casa se reúnem para olhar televisão a noite num período de 4 horas diárias, ou seja, da 19:00h – 22:00h.
A família costuma ouvir radio 6 horas por dia, das 7:00h da manha às 13:00h da tarde.
O ferro elétrico é usado 4 dias durante um mês e 1 hora a cada dia.
O chuveiro é usado pelo: Pai 10min, pela Mãe 15min, pela filha 15min e o filho 10min.
Diariamente a família utiliza o chuveiro durante 50min. Se fizermos uma media, cada pessoa fica no banho 12,5min.
Na residência existem somente lâmpadas incandescentes, que são utilizados ao longo do dia num total de 6 horas.
A geladeira e o congelador ficam ligados em torno de 16h por dia cada um.
Ao pesquisarmos as potencias dos aparelhos, obtemos o
seguinte:
TV 20’ = 90W
Radio = 24W Geladeira = 90W Ferro = 1200W
Chuveiro = 5400W
Lâmpada = 100w Congelador = 184W
PROBLEMA 1:
Qual destes eletrodomésticos tem mais gastos durante um mês em kw/h em reais e em porcentagem?
Tendo obtido estes dados vamos calcular quantos kw/h mês cada um destes aparelhos gasta;
Para isso, vamos utilizar a seguinte fórmula:
onde:
E é a energia consumida pelo eletrodoméstico;
P é a potência;
D é o numero de dias de uso;
h é o numero de horas;
Agora podemos construir uma tabela:
|
APARELHOS |
POTENCIA
(W) |
DIAS
USO/MÊS |
HORAS/DIA |
KWH/MÊS |
CUSTO
(R$) |
|
TV 20' |
90W |
30 |
4 |
10,8 |
3,24 |
|
RADIO |
24W |
30 |
6 |
4,32 |
1,29 |
|
GELADEIRA |
90W |
30 |
16 |
43,2 |
12,9 |
|
FERRO ELET. |
1200W |
4 |
1 |
4,8 |
1,44 |
|
CONGELADOR |
184W |
30 |
16 |
88,32 |
26,49 |
|
CHUVEIRO |
5400W |
30 |
0,83 |
134,46 |
40,33 |
|
LAMPADA INC. |
100W |
30 |
6 |
18 |
5,40 |
|
TOTAL |
|
|
|
303,90 |
91,09 |
Tabela 1: Consumo de energia em uma residência.
Para
calcular o custo de energia elétrica mensal em reais multiplica-se o valor
gasto em kw/h pelo valor da tarifa, ou seja, se faz uma Regra de Três.
C: E . tr
Como a família reside no interior, quem fornece energia elétrica é a
CERILUZ (Cooper. Regional de Energia e desenvolvimento Ijuí Ltda). A Tarifa
cobrada é de aproximadamente R$ 0,30.
Através
dos cálculos e da tabela podemos ver que o eletrodoméstico que mais gasta
energia elétrica é o chuveiro, portanto, seu gasto em reais também é
maior.
Para
melhor entender o gasto e energia iremos fazer um gráfico em porcentagem kw/h
de cada aparelho
Com o gráfico pode-se ter mais claro que o aparelho que mais gasta
energia elétrica é o chuveiro.
PROBLEMA 2:
O que pode ser feito para reduzir o consumo de energia deste aparelho?
Se diminuirmos em ate 10 min o total de banhos diários teremos 40 min
total de banhos (0,66h).
E
= 5400W.30.0,66
1000
E = 106,92 KW h/mês, o equivale a uma redução mensal de
27 KW h/mês.
E
em reais a economia é a seguinte:
C
= 27 .0,30
C
= R$ 8,10, O que equivale a uma redução de R$8,10.
Assim
podemos diminuir o uso de alguns aparelhos na casa, e com certeza, haverá uma
redução de reais mensal.
Podendo se quisermos efetuar cálculos referentes a outros aparelhos, basta saber a potencia e o valor da tarifa cobrada.
CONCLUSÃO
O trabalho realizado possibilitou-nos ter uma visão clara quando tratamos de gastos financeiros gerados pela utilização de energia elétrica em alguns tipos de eletrodomésticos.
Calculamos o gastos financeiros que cada aparelho representa,
considerando a sua potência e o tempo de uso, e depois comparamos entre os
aparelhos analisados qual deles teve um gasto maior.
Sendo o chuveiro elétrico o que mais consumiu energia elétrica e
conseqüentemente também representou um maior gasto financeiro. Por isso se
diminuirmos o tempo no banho, ou o uso de qualquer outro aparelho é possível
notarmos que há uma diminuição significativa do valor a ser pago referente
ao consumo de energia.
Para a realização desta atividade utilizamos Modelagem Matemática,
que consiste em transformar problemas do cotidiano em problemas matemáticos e
com isso podemos perceber o quanto à modelagem é útil no ensino da matemática.
Pois é através de situações problemas como está que podemos conscientizar o aluno que a única forma de economizar energia é reduzindo o tempo de uso dos eletrodomésticos.