UEM 2022 (Conhecimentos Específicos) — questão 36 de Física

Gabarito 28Eletrodinâmica — potência, fios paralelos, bateria real, motor de corrente contínua e capacitores em paraleloVestibular · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 36 de Física do UEM 2022 (Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Dadas as expressões diferença de potencial (ddp) e força eletromotriz (fem) no contexto dos circuitos elétricos e dos fenômenos eletromagnéticos, assinale o que for correto.

(01) Se um resistor, cuja resistência é constante, dissipa uma potência de 24 W quando submetido a uma ddp de 12 V, ele dissipará 48 W caso a ddp aplicada a ele seja igual a 24 V.

(02) Dois fios longos e retilíneos, paralelos um ao outro, se atraem quando são percorridos por correntes elétricas de sentidos opostos.

(04) A ddp entre os terminais de uma bateria real será menor que a fem da bateria quando ela estiver fornecendo corrente elétrica.

(08) Pode-se inverter o sentido de rotação de um motor elétrico de corrente contínua que utiliza ímãs permanentes invertendo-se a conexão dos terminais do motor com a bateria.

(16) Dois capacitores, de capacitâncias diferentes, formam associação em paralelo que está conectada a uma bateria. Nessa associação, os capacitores armazenarão quantidades diferentes de energia eletrostática.

(Enunciado: Vestibular UEM 2022, Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre circuitos e eletromagnetismo.

(01) Falsa. Com R constante, a potência é proporcional ao quadrado da ddp:

P=U2R⇒R=12224=6 ΩP = \frac{U^2}{R} \Rightarrow R = \frac{12^2}{24} = 6\ \Omega

P′=2426=96 WP' = \frac{24^2}{6} = 96\ \text{W}

Dobrando a ddp, a potência quadruplica.

(02) Falsa. Correntes de mesmo sentido se atraem; de sentidos opostos se repelem.

(04) Verdadeira. A bateria real tem resistência interna rr. Fornecendo corrente,

U=ε−r i<εU = \varepsilon - r\,i < \varepsilon

(08) Verdadeira. Com ímãs permanentes, o campo não muda. Invertendo a ligação, a corrente nas espiras inverte, a força magnética F⃗=i L⃗×B⃗\vec{F} = i\,\vec{L} \times \vec{B} inverte, e o torque também: o motor gira ao contrário.

(16) Verdadeira. Em paralelo, os dois ficam com a mesma ddp UU (a da bateria). A energia é

E=C U22E = \frac{C\,U^2}{2}

Com o mesmo UU e capacitâncias diferentes, as energias são diferentes (o de maior C armazena mais).

⚠️ A armadilha: na (01), achar que a potência é proporcional à ddp. Como a corrente também dobra quando a ddp dobra, P=U iP = U\,i fica multiplicada por 4.

A ideia em uma frase: com R fixo, P varia com U²; e a bateria real entrega menos que a fem porque perde r ir\,i dentro dela.

Resposta: soma 28 (04 + 08 + 16).

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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