PUC-RS 2011 — questão 8 de Física

Gabarito AEletrodinâmica — potência dissipada numa linha de transmissãoConcurso Vestibular · Verão

Enunciado da questão 8 de Física do PUC-RS 2011 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

A figura a seguir representa esquematicamente a linha de transmissão que liga uma residência a um transformador. Neste esquema, A representa um amperímetro que indica 50A, $V_1$ é o voltímetro que indica a tensão de saída do transformador (no caso, 240V) e $V_2$ é o voltímetro que indica a tensão de chegada na residência (no caso, 220V).

[Figura: à esquerda, o transformador; à direita, a residência; dois fios ligam um ao outro. No fio de cima, logo após o transformador, está o amperímetro A. O voltímetro $V_1$ está ligado entre os dois fios, perto do transformador, e o voltímetro $V_2$ entre os dois fios, perto da residência.]

A potência dissipada entre os pontos onde estão instalados $V_1$ e $V_2$ , na linha de transmissão esquematizada, é

(A) 1,0kW

(B) 2,0kW

(D) 4,0kW

(E) 20,0kW

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2011 (Verão) — PUCRS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).

Resolução comentada

O que a questão pede: quanta potência os fios da linha transformam em calor, entre os dois voltímetros.

Passo 1 — a queda de tensão nos fios. A tensão sai a 240 V e chega a 220 V. A diferença ficou nos fios da linha (ida e volta):

$\Delta V = 240 - 220 = 20\ \text{V}$

Passo 2 — a potência dissipada. A mesma corrente de 50 A passa pelos fios:

$P = \Delta V \cdot i = 20 \times 50$

$P = 1\,000\ \text{W} = 1{,}0\ \text{kW}$

Conferindo: o transformador entrega $240 \times 50 = 12$ kW, a casa recebe $220 \times 50 = 11$ kW; a diferença, 1 kW, se perdeu na linha.

⚠️ A armadilha: usar uma das tensões inteiras: $240 \times 50 = 12$ kW ou $220 \times 50 = 11$ kW, que nem aparecem, ou dividir $240/50$ , sem sentido físico. O que importa é a tensão sobre os fios, a diferença entre as leituras.

A ideia em uma frase: a potência perdida na linha é a queda de tensão nela vezes a corrente que a percorre.

Resposta: alternativa A (1,0 kW).

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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