FUVEST 2009 — questão 89 de Física

Gabarito EEletrodinâmica — energia elétrica consumida (potência × tempo)1ª fase · Caderno V
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 89 de Física do FUVEST 2009

Enunciado em texto

Observação: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de 10 m/s210\ \text{m/s}^2; para a massa específica (densidade) da água, o valor de 1000 kg/m3=1 g/cm31000\ \text{kg/m}^3 = 1\ \text{g/cm}^3; para o calor específico da água, o valor de 1,0 cal/(g °C)1{,}0\ \text{cal/(g °C)}; para uma caloria, o valor de 4 joules.

Na maior parte das residências que dispõem de sistemas de TV a cabo, o aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupção, operando com uma potência aproximada de 6 W, mesmo quando a TV não está ligada. O consumo de energia do decodificador, durante um mês (30 dias), seria equivalente ao de uma lâmpada de 60 W que permanecesse ligada, sem interrupção, durante

a) 6 horas.

b) 10 horas.

c) 36 horas.

d) 60 horas.

e) 72 horas.

(Enunciado: Vestibular FUVEST 2009, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.

Resolução comentada

O que a questão pede: por quanto tempo uma lâmpada de 60 W gasta a mesma energia que o decodificador gasta num mês.

Passo 1 — o tempo do decodificador. Ligado sem parar durante 30 dias:

Δt=30×24=720 h\Delta t = 30 \times 24 = 720\ \text{h}

Passo 2 — a energia do decodificador (E=P ΔtE = P\,\Delta t):

E=6 W×720 h=4 320 WhE = 6\ \text{W} \times 720\ \text{h} = 4\,320\ \text{Wh}

Passo 3 — o tempo da lâmpada com a mesma energia:

ΔtL=4 320 Wh60 W=72 h\Delta t_L = \frac{4\,320\ \text{Wh}}{60\ \text{W}} = 72\ \text{h}

Atalho: a lâmpada tem 10 vezes a potência do decodificador, então gasta a mesma energia em 1/10 do tempo: 720 h / 10 = 72 h (3 dias).

⚠️ A armadilha: fazer a conta com “30” como se fossem 30 horas: 6×30/60=36 \times 30 / 60 = 3. O resultado verdadeiro é 3 dias, e não 3 horas; em horas, 72.

A ideia em uma frase: energia é potência vezes tempo: um aparelho pequeno ligado o mês inteiro gasta tanto quanto uma lâmpada dez vezes mais potente ligada três dias.

Resposta: alternativa E (72 horas).

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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