Santa Casa 2024 — questão 69 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a razão física de o modelo X precisar do disjuntor de maior corrente.

Passo 1 — o que o disjuntor tem de aguentar. O disjuntor (ou fusível) precisa suportar a maior corrente que o chuveiro puxa, que é a da posição de potência máxima. De $P = U\,i$:

$$i_{\text{máx}} = \frac{P_{\text{máx}}}{U}$$

Passo 2 — a conta para os três modelos:

$$X:\ \frac{5\,500}{127} \approx 43\ \text{A}$$

$$Y:\ \frac{6\,400}{220} \approx 29\ \text{A}$$

$$Z:\ \frac{7\,500}{220} \approx 34\ \text{A}$$

O modelo X tem a maior razão $P_{\text{máx}}/U$, isto é, a maior corrente máxima. Por isso usa o disjuntor de 50 A (Y usa 30 A e Z, 40 A, sempre acima da corrente calculada).

Por que não as outras: o curioso é que (A), (B), (C) e (E) são verdadeiras para o modelo X, mas não explicam a corrente. (A) razão entre a maior e a menor potência (tomando como menor a primeira posição ligada, ●): X ≈ 2,4; Y ≈ 2,7; Z ≈ 2,6. (B) diferença: X 3 200 W; Y 4 000 W; Z 4 600 W. Nenhuma das duas entra no cálculo da corrente. (C) ter a menor potência máxima, sozinho, levaria a uma corrente menor, não maior. (E) a tensão baixa ajuda, mas sozinha não decide: o que manda é a potência dividida pela tensão.

⚠️ A armadilha: a alternativa E. É verdade que, para a mesma potência, tensão menor exige corrente maior; mas as potências dos modelos são diferentes. A única afirmação que dá a corrente é a razão $P/U$.

A ideia em uma frase: o disjuntor é escolhido pela corrente máxima, potência máxima dividida pela tensão — quem tem a maior razão entre potência e tensão puxa mais corrente.

Resposta: alternativa D (maior razão entre potência máxima e tensão).