São Camilo 2019 — questão 49 de Física

Gabarito EEletrodinâmica — efeito Joule: energia, potência e corrente num desfibriladorMedicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 49 de Física do São Camilo 2019

Enunciado em texto

O desfibrilador cardíaco é um aparelho utilizado em situações de emergência, quando o coração bate de forma irregular. Quando carregado, o aparelho armazena energia elétrica e, quando acionado, produz uma rápida descarga no tórax do paciente, reestabelecendo o ritmo cardíaco.

[Figura: fotografia de um desfibrilador portátil vermelho, com duas pás presas por fios espiralados.]

(www.portaldomedico.com)

Considere que um desfibrilador armazene 200 J de energia elétrica e que essa energia seja descarregada no tórax de um paciente em 3,2×10−33{,}2 \times 10^{-3} s. Sabendo que entre os eletrodos desse aparelho há uma resistência elétrica de 25 Ω, a corrente elétrica associada a essa descarga é de

(A) 40 A.

(B) 10 A.

(C) 30 A.

(D) 20 A.

(E) 50 A.

(Enunciado e figura: Vestibular São Camilo 2019, Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a corrente que passa pelo tórax durante a descarga.

Passo 1 — a potência da descarga. A energia de 200 J é entregue no intervalo de 3,2×10−33{,}2 \times 10^{-3} s:

P=EΔt=2003,2×10−3P = \frac{E}{\Delta t} = \frac{200}{3{,}2 \times 10^{-3}}

P=62 500 WP = 62\,500\ \text{W}

Passo 2 — a corrente. Num resistor, a potência dissipada é P=R i2P = R\,i^2 (efeito Joule):

i2=PR=62 50025=2 500i^2 = \frac{P}{R} = \frac{62\,500}{25} = 2\,500

i=50 Ai = 50\ \text{A}

Conferindo: com 50 A em 25 Ω, a tensão é U = R·i = 1 250 V, e a potência U·i = 62 500 W; em 3,2×10−33{,}2 \times 10^{-3} s, isso dá 62 500 × 0,0032 = 200 J. Confere.

⚠️ A armadilha: usar P=R iP = R\,i (sem o quadrado): 62 500/25 = 2 500 A, que nem aparece. Ou esquecer o tempo e fazer i2=200/25=8i^2 = 200/25 = 8. A energia tem de virar potência antes.

A ideia em uma frase: energia dividida pelo tempo dá a potência; num resistor, P = R·i².

Resposta: alternativa E (50 A).

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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