FUVEST 2013 — questão 17 de Física

Gabarito CEletrostática — energia de uma carga sob uma diferença de potencial (raio, em kWh)1ª fase · Caderno V
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 17 de Física do FUVEST 2013

Enunciado em texto

Um raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença de potencial de 100 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é

a) 30 MWh.

b) 3 MWh.

c) 300 kWh.

d) 30 kWh.

e) 3 kWh.

Note e adote: 1 J=3×10−7 kWh1\ \text{J} = 3 \times 10^{-7}\ \text{kWh}

(Enunciado: Vestibular FUVEST 2013, 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: a energia do raio, convertida para kWh.

Passo 1 — a energia em joules. A diferença de potencial é a energia por unidade de carga (U=E/qU = E/q). Então a energia de uma carga q que atravessa uma ddp U é:

E=q U=10⋅108E = q\,U = 10 \cdot 10^{8}

E=109 JE = 10^{9}\ \text{J}

Passo 2 — em kWh, usando o Note e adote:

E=109⋅3×10−7E = 10^{9} \cdot 3 \times 10^{-7}

E=300 kWhE = 300\ \text{kWh}

⚠️ A armadilha: errar a potência de dez de “100 milhões”. São 102⋅106=10810^2 \cdot 10^6 = 10^8 V. Quem usa 10610^6 chega a 10710^7 J, ou 3 kWh, a alternativa E. E cuidado com o prefixo no final: 300 kWh são 0,3 MWh, e não 3 MWh.

A ideia em uma frase: energia elétrica é carga vezes diferença de potencial: E = qU.

Resposta: alternativa C (300 kWh).

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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