UEMG 2010 (2º semestre) — questão 16 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: comparar a energia elétrica gasta pelo chuveiro e pelo ferro.

Passo 1 — energia é potência vezes tempo. Potência é a energia por unidade de tempo; então a energia consumida é

$$E = P\,\Delta t$$

Passo 2 — as contas. Passando o tempo para horas (10 min = 1/6 h e 50 min = 5/6 h):

$$E_{\text{ch}} = 4\ \text{kW} \cdot \tfrac{1}{6}\ \text{h} \approx 0{,}67\ \text{kWh}$$

$$E_{\text{fe}} = 1\ \text{kW} \cdot \tfrac{5}{6}\ \text{h} \approx 0{,}83\ \text{kWh}$$

O ferro, apesar de ter potência quatro vezes menor, ficou ligado cinco vezes mais tempo e gastou mais energia.

Conferindo em joules: chuveiro: $4000 \cdot 600 = 2{,}4 \cdot 10^6$ J; ferro: $1000 \cdot 3000 = 3{,}0 \cdot 10^6$ J. O ferro gastou mais.

⚠️ A armadilha: olhar só a potência e concluir que o chuveiro, "mais forte", gasta mais (alternativa B). Potência diz a rapidez com que a energia é gasta; o consumo depende também do tempo de uso. E a D está errada porque potências diferentes não impedem a comparação: basta multiplicar pelo tempo.

A ideia em uma frase: consumo é potência vezes tempo: um aparelho fraco ligado por muito tempo pode gastar mais que um forte ligado por pouco tempo.

Resposta: alternativa C (o consumo do ferro elétrico foi maior).