UEA 2019 (SIS, 3ª série) — questão 50 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a energia total dissipada pelo resistor nos 60 s, lendo tensão e corrente nos gráficos.

Passo 1 — a potência em cada trecho. A potência elétrica é $P = U\,i$.

$$0\ \text{a}\ 40\ \text{s}:\ P_1 = 20 \times 10 = 200\ \text{W}$$

$$40\ \text{a}\ 60\ \text{s}:\ P_2 = 40 \times 20 = 800\ \text{W}$$

Passo 2 — a energia em cada trecho. Com potência constante, energia = potência × tempo:

$$E_1 = 200 \times 40 = 8\,000\ \text{J}$$

$$E_2 = 800 \times 20 = 16\,000\ \text{J}$$

Passo 3 — o total:

$$E = 8\,000 + 16\,000 = 24\,000\ \text{J}$$

$$E = 24\ \text{kJ}$$

Conferindo: o resistor é ôhmico, então $R = U/i$ tem de ser o mesmo nos dois trechos: $20/10 = 40/20 = 2\ \Omega$. Confere a leitura dos gráficos. Com $P = R\,i^2$: $2 \times 100 = 200$ W e $2 \times 400 = 800$ W.

⚠️ A armadilha: calcular só um dos trechos: o primeiro dá 8 kJ (alternativa E) e o segundo 16 kJ (alternativa D). Outra: usar os valores máximos nos 60 s inteiros, 800 × 60 = 48 kJ, que não está nas opções.

A ideia em uma frase: energia é potência vezes tempo; com dois trechos diferentes, calcule cada um e some.

Resposta: alternativa B (24 kJ).