PUC-Campinas 2012 — questão 24 de Física

Gabarito AEletrodinâmica — duração de uma descarga elétrica (corrente média)Vestibular 2012 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 24 de Física do PUC-Campinas 2012

Enunciado em texto

Durante uma tempestade raios cortam os céus. Os relâmpagos e os trovões são consequências das descargas elétricas entre nuvens ou entre nuvens e o solo. Para proteger uma grande área dessas descargas são instalados os para-raios, cujo funcionamento se baseia na indução eletrostática e no poder das pontas.

Uma descarga elétrica entre uma nuvem e um para-raio transporta uma carga elétrica de, aproximadamente, 12 C, correspondendo a uma corrente elétrica de, aproximadamente, 100.000 A. A ordem de grandeza da duração dessa descarga, em segundos, é

(A) 10−410^{-4}

(B) 1,2⋅10−41{,}2 \cdot 10^{-4}

(C) 10−310^{-3}

(D) 1,2⋅10−31{,}2 \cdot 10^{-3}

(E) 10−210^{-2}

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2012, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: a ordem de grandeza da duração da descarga.

Passo 1 — a definição de corrente média: carga que passa dividida pelo tempo, i=Q/Δti = Q/\Delta t. Então:

Δt=Qi=121,0×105\Delta t = \frac{Q}{i} = \frac{12}{1{,}0 \times 10^5}

Δt=1,2×10−4 s\Delta t = 1{,}2 \times 10^{-4}\ \text{s}

Passo 2 — a ordem de grandeza. Ordem de grandeza é a potência de 10 mais próxima do valor. Como 1,2 é menor que 10≈3,16\sqrt{10} \approx 3{,}16, a potência de 10 se mantém:

1,2×10−4→10−4 s1{,}2 \times 10^{-4} \rightarrow 10^{-4}\ \text{s}

⚠️ A armadilha: marcar B, que é o valor calculado, e não a ordem de grandeza. Ordem de grandeza é uma potência de 10 pura. (A alternativa D, 1,2×10−31{,}2 \times 10^{-3}, vem de um erro na potência de 10 de 100 000.)

A ideia em uma frase: tempo é carga dividida pela corrente: 12 C/100 000 A = 1,2×10−41{,}2 \times 10^{-4} s, cuja ordem de grandeza é 10−410^{-4} s.

Resposta: alternativa A (10⁻⁴ s).

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.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

Outras questões de Física do PUC-Campinas 2012

Gabarito e resolução de todas as questões de Física do PUC-Campinas 2012 →

Mais questões de Eletrodinâmica, de todas as bancas, resolvidas passo a passo. Ver todos os assuntos →