PUC Minas 2014 (Medicina) — questão 59 de Física

Enunciado em texto
INSTRUÇÃO: Leia o texto abaixo e responda às questões de 58 a 60.
Raios irados
Em Minas Gerais encontra-se instalado o Núcleo de Desenvolvimento Científico e Tecnológico em descargas atmosféricas destinado ao estudo quantitativo e qualitativo das descargas elétricas. Antes de sua instalação, todas as medições dos raios tinham como referência os dados coletados a partir de medições realizadas na Suíça. Essas medidas mostravam que a intensidade média da corrente elétrica nos raios na Europa era de 30 mil Amperes. Os resultados das medições realizadas em Minas Gerais mostraram que os raios que chegam ao solo mineiro têm uma intensidade média de corrente de 50.000 Amperes, além de ser uma das maiores incidências no planeta.
Adaptado de MINAS FAZ CIÊNCIA. JUN/AGO 2012, pág. 47.(FAPEMIG)
Considerando-se que o raio descrito na questão anterior tenha uma duração de s, a energia dessa descarga elétrica vale:
(A) J
(B) J
(C) J
(D) J
(Enunciado: Vestibular PUC Minas 2014, Medicina — PUC Minas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas).
Resolução comentada
O dado da questão 58: a descarga tem tensão de 3 × 10¹⁰ V e corrente de 48 000 A, o que dá potência P = V·I ≈ 1,44 × 10¹⁵ W.
O que a questão pede: a energia liberada pelo raio em 5,0 × 10⁻⁵ s.
Passo 1 — energia é potência vezes tempo.
O valor mais próximo é 7,0 × 10¹⁰ J.
⚠️ A armadilha: dividir a potência pelo tempo em vez de multiplicar, o que dá um número enorme (cerca de 3 × 10¹⁹), sem sentido físico: potência é energia por tempo, então energia é potência vezes tempo.
A ideia em uma frase: a energia de uma descarga é a potência multiplicada pela sua duração (E = P·Δt).
Resposta: alternativa B (≈ 7,0 × 10¹⁰ J).
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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