FAMECA 2018 — questão 44 de Física

Gabarito AEletrodinâmica — potência de uma lâmpada com resistência variávelMedicina · 1º dia · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 44 de Física do FAMECA 2018

Enunciado em texto

O gráfico indica a variação da resistência do filamento de uma lâmpada incandescente em função da diferença de potencial aplicada a seus terminais.

[Gráfico: Resistência (ohm), de 0 a 110, × Ddp (V), de 0 a 130. A curva começa em cerca de 7 Ω em 0 V e sobe cada vez menos inclinada; passa por 50 Ω em 30 V e por 100 Ω em 120 V, chegando a cerca de 105 Ω em 130 V.]

(www.if.ufrgs.br. Adaptado.)

A razão P120P30\dfrac{P_{120}}{P_{30}} entre as potências dissipadas pela lâmpada quando submetida à diferença de potencial de 120 V e de 30 V, respectivamente, vale

(A) 8.

(B) 2.

(C) 4.

(D) 12.

(E) 16.

(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2018, 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: quantas vezes a potência em 120 V é maior que em 30 V.

Passo 1 — leitura do gráfico. Em 30 V, R = 50 Ω; em 120 V, R = 100 Ω. A resistência aumenta porque o filamento esquenta.

Passo 2 — a potência. Com a ddp e a resistência, P=U2/RP = U^2/R:

P120=1202100=144 WP_{120} = \frac{120^2}{100} = 144\ \text{W}

P30=30250=18 WP_{30} = \frac{30^2}{50} = 18\ \text{W}

P120P30=14418=8\frac{P_{120}}{P_{30}} = \frac{144}{18} = 8

⚠️ A armadilha: tratar a lâmpada como resistor ôhmico, de resistência fixa. Aí P seria proporcional a U2U^2, e a razão daria (120/30)2=16(120/30)^2 = 16 (alternativa E). A resistência dobrou, e a razão cai para 16/2 = 8.

A ideia em uma frase: com resistência que muda, leia R no gráfico para cada tensão e use P = U²/R em cada caso.

Resposta: alternativa A (8).

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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