EEAR 2023 (CFS 2) — questão 75 de Física

Gabarito CEletrodinâmica — potência elétrica e segunda lei de OhmExame de Admissão ao CFS 2/2023 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 75 de Física do EEAR 2023 (CFS 2)

Enunciado em texto

Num laboratório de testes encontra-se instalado, numa rede de 220 V, um chuveiro elétrico de potência igual a 6050 W. A fim de reduzir os gastos com o consumo de energia elétrica, um estudante foi chamado e recebeu a missão de reduzir 1210 W no valor da potência elétrica do chuveiro. Para conseguir esta redução o estudante deverá alterar a resistência elétrica do chuveiro, ________.

Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que preenche corretamente a lacuna do texto do enunciado.

a) diminuindo o comprimento desta, de tal forma que seja subtraído 2 Ω do valor da resistência elétrica instalada.

b) diminuindo o comprimento desta, de tal forma que seja subtraído 4 Ω do valor da resistência elétrica instalada.

c) aumentando o comprimento desta, de tal forma que seja somado 2 Ω ao valor da resistência elétrica instalada.

d) aumentando o comprimento desta, de tal forma que seja somado 4 Ω ao valor da resistência elétrica instalada.

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2023 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: como mudar a resistência do chuveiro para a potência cair de 6050 W para 6050 − 1210 = 4840 W, na mesma rede de 220 V.

Passo 1 — a resistência instalada. Com a tensão fixa, a forma certa da potência é P=U2/RP = U^2/R:

R=U2P=22026050=484006050=8 ΩR = \frac{U^2}{P} = \frac{220^2}{6050} = \frac{48400}{6050} = 8\ \Omega

Passo 2 — a resistência nova:

R′=484004840=10 ΩR' = \frac{48400}{4840} = 10\ \Omega

A resistência tem de aumentar 2 Ω.

Passo 3 — como aumentar. Pela segunda lei de Ohm, R=ρL/AR = \rho L/A: a resistência cresce com o comprimento do fio. Então é preciso aumentar o comprimento.

⚠️ A armadilha: pensar em P=R i2P = R\,i^2 e concluir que, para baixar a potência, basta baixar a resistência (alternativas A e B). Mas a corrente não fica fixa: o que é fixo é a tensão da rede, e com P=U2/RP = U^2/R menos resistência dá mais potência.

A ideia em uma frase: com tensão fixa, potência e resistência são inversamente proporcionais: para gastar menos, resistência maior, fio mais comprido.

Resposta: alternativa C (aumentar o comprimento, somando 2 Ω).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

Outras questões de Física do EEAR 2023 (CFS 2)

Gabarito e resolução de todas as questões de Física do EEAR 2023 (CFS 2) →

Mais questões de Eletrodinâmica, de todas as bancas, resolvidas passo a passo. Ver todos os assuntos →