FACISB 2024 — questão 70 de Física

Enunciado em texto
Uma pessoa deseja substituir um chuveiro antigo que funcionava ligado a um ramo do circuito elétrico que fornece uma diferença de potencial U = 220 V. Ela encontra no mercado os modelos relacionados na tabela.
| Modelo | ddp (V) | Potência (W) |
|---|---|---|
| T | 220 | 7 500 |
| U | 220 | 5 500 |
| X | 220 | 4 400 |
| Y | 110 | 7 500 |
| Z | 110 | 4 400 |
O ramo do circuito elétrico no qual o chuveiro antigo estava ligado é protegido por um disjuntor que suporta uma corrente máxima de 30 A. Considere que nesse ramo será ligado somente o novo chuveiro de potência P e que a corrente i que atravessa esse disjuntor é obtida pela expressão P = U · i. Desejando utilizar a potência máxima do novo chuveiro, essa pessoa deverá escolher entre os modelos
(A) U e X.
(B) U, X e Z.
(C) T e Y.
(D) T, U e X.
(E) Y e Z.
(Enunciado: Vestibular FACISB 2024 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quais chuveiros podem funcionar na potência nominal nesse ramo de 220 V sem desarmar o disjuntor de 30 A.
Passo 1 — a tensão certa. Para dar a potência nominal, o chuveiro tem de ser ligado na tensão para a qual foi feito. O ramo é de 220 V, então só servem os modelos de 220 V: T, U e X. (Um chuveiro de 110 V ligado em 220 V receberia o dobro da tensão e quatro vezes a potência: queimaria.)
Passo 2 — a corrente de cada um. Pela expressão dada, i = P/U:
Passo 3 — o disjuntor. O T puxaria cerca de 34 A, mais que os 30 A do disjuntor, que desarmaria. Ficam U e X.
Conferindo os de 110 V: mesmo que fossem ligados à tensão nominal, Y exigiria 7 500/110 ≈ 68 A e Z, 4 400/110 = 40 A, ambos acima de 30 A.
⚠️ A armadilha: escolher só pela tensão e marcar T, U e X (alternativa D), esquecendo de conferir a corrente do T no disjuntor.
A ideia em uma frase: o aparelho tem de ser da tensão da rede, e a corrente P/U não pode passar do limite do disjuntor.
Resposta: alternativa A (U e X).
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.
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