FUVEST 2010 — questão 90 de Física

Gabarito CEletrodinâmica — carga transportada por uma corrente (Q = i·Δt)1ª fase · Caderno V
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 90 de Física do FUVEST 2010

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 c, velocidade da luz no vácuo, o valor de 3×108 m/s3 \times 10^8\ \text{m/s}.

Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s?

a) 1/2

b) 1/3

c) 1/4

d) 1/10

e) 1/20

(Enunciado: Vestibular FUVEST 2010, 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: quanta carga um raio leva até o chão, comparada com a carga total da Terra.

Passo 1 — a carga do raio. Corrente é carga por tempo, i=Q/Δti = Q/\Delta t. Então:

Q=i Δt=300 000×0,5Q = i\,\Delta t = 300\,000 \times 0{,}5

Q=150 000 CQ = 150\,000\ \text{C}

Passo 2 — a fração:

150 000600 000=14\frac{150\,000}{600\,000} = \frac{1}{4}

⚠️ A armadilha: comparar a corrente diretamente com a carga, 300 000/600 000 = 1/2 (alternativa A), esquecendo que o raio dura só meio segundo. Ampère não é coulomb: é coulomb por segundo.

A ideia em uma frase: carga é corrente vezes tempo: 300 000 A durante 0,5 s levam 150 000 C, um quarto da carga da Terra.

Resposta: alternativa C (1/4).

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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