FAMECA 2016 — questão 43 de Física

Gabarito AEletrodinâmica — segunda lei de Ohm e associação em sérieMedicina · 1º dia · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 43 de Física do FAMECA 2016

Enunciado em texto

A resistência elétrica R de um condutor de comprimento L e secção transversal quadrada de lado D é dada por R=ρ LD2R = \rho\,\dfrac{L}{D^2}, sendo ρ uma constante característica do material do condutor.

[Figura: à esquerda, um bloco comprido de secção quadrada de lado D. À direita, o mesmo bloco cortado no sentido do comprimento em quatro barras de mesmo comprimento, cada uma com secção quadrada de lado D/2.]

Se esse condutor for seccionado em quatro condutores de comprimento L e secção transversal quadrada de lado D2\dfrac{D}{2} e os quatro condutores obtidos forem associados em série no sentido de seu comprimento, a associação obtida tem resistência

(A) 16 R.

(B) 2 R.

(C) 4 R.

(D) R.

(E) 8 R.

(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2016, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a resistência das quatro barras finas ligadas uma depois da outra.

Passo 1 — cada barra fina. Ela tem o mesmo comprimento L e lado D/2, então a área cai para um quarto:

R′=ρ L(D/2)2=ρ LD2/4=4RR' = \rho\,\frac{L}{(D/2)^2} = \rho\,\frac{L}{D^2/4} = 4R

Passo 2 — as quatro em série. Em série, as resistências se somam:

Req=4×R′=4×4R=16RR_{eq} = 4 \times R' = 4 \times 4R = 16R

Conferindo: em série, é como um único fio 4 vezes mais comprido (×4) e com área 4 vezes menor (×4): 16 vezes a resistência original.

⚠️ A armadilha: achar que, como o lado caiu à metade, a resistência de cada barra dobra (2R), e somar quatro: 8R (alternativa E). A resistência depende da área, que cai com o quadrado do lado.

A ideia em uma frase: R = ρL/A: comprimento maior e área menor, as duas aumentam a resistência.

Resposta: alternativa A (16 R).

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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