FACISB 2015 — questão 69 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: por quantas horas a carga da bateria mantém a lâmpada acesa.

Passo 1 — a corrente na lâmpada. A bateria é ideal e tem 6,0 V, a tensão nominal da lâmpada; ela funciona com 3,0 W:

$$i = \frac{P}{U} = \frac{3{,}0}{6{,}0} = 0{,}50\ \text{A}$$

Passo 2 — o tempo. Corrente é carga por tempo, então:

$$\Delta t = \frac{Q}{i} = \frac{9{,}0 \times 10^{4}}{0{,}50} = 1{,}8 \times 10^{5}\ \text{s}$$

Passo 3 — em horas.

$$\Delta t = \frac{1{,}8 \times 10^{5}}{3600} = 50\ \text{h}$$

Conferindo pela energia: a bateria guarda $E = Q\,U = 9{,}0 \times 10^{4} \times 6{,}0 = 5{,}4 \times 10^{5}$ J; a 3,0 W, isso dura $1{,}8 \times 10^{5}$ s = 50 h.

⚠️ A armadilha: dividir a carga pela potência (9,0 × 10⁴ / 3,0 = 3 × 10⁴ s ≈ 8,3 h) ou esquecer de converter segundos em horas. Carga se divide por corrente.

A ideia em uma frase: a “capacidade” em coulombs dividida pela corrente dá o tempo de uso; depois é só passar para horas.

Resposta: alternativa A (50 h).