UERJ 2025 (2º Exame de Qualificação) — questão 39 de Física

Gabarito AEletrodinâmica — gráfico U × i e potência elétrica (P = U·i)Vestibular Estadual · 2º Exame de Qualificação
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 39 de Física do UERJ 2025 (2º Exame de Qualificação)

Enunciado em texto

Para determinar a potência dissipada por um equipamento industrial, verificou-se a relação entre a corrente elétrica i, em ampères, e a tensão U, em volts, aferidas no circuito. O valor da tensão x, correspondente à corrente de 5 A, não foi registrada, conforme indica o gráfico.

[Gráfico: tensão U (V) no eixo vertical, com marcas 0, 5, 10, 15, 20 e x; corrente i (A) no eixo horizontal, de 0 a 5. Uma reta parte da origem e passa pelos pontos (1; 5), (2; 10), (3; 15), (4; 20) e (5; x). O quadriculado tem linhas a cada 1 A e a cada 5 V, e x está na linha logo acima de 20.]

Nesse circuito, quando i = 5 A, a potência instantânea dissipada pelo equipamento, em watts, é igual a:

(A) 125

(B) 150

(C) 175

(D) 200

(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2025, 2º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).

Resolução comentada

O que a questão pede: a tensão que falta no gráfico, em i = 5 A, e daí a potência.

Passo 1 — achar x. O gráfico é uma reta que passa pela origem: a tensão é proporcional à corrente (equipamento ôhmico). A cada 1 A, a tensão sobe 5 V, então a resistência é

R=Ui=51=5 ΩR = \frac{U}{i} = \frac{5}{1} = 5\ \Omega

x=R i=5×5=25 Vx = R\,i = 5 \times 5 = 25\ \text{V}

O quadriculado confirma: x está na linha seguinte à de 20 V, e as linhas vão de 5 em 5 V.

Passo 2 — a potência:

P=U i=25×5=125 WP = U\,i = 25 \times 5 = 125\ \text{W}

Conferindo: com P=R i2=5×52=125P = R\,i^2 = 5 \times 5^2 = 125 W, o mesmo valor.

⚠️ A armadilha: ler x como 30 V, achando que é a linha mais alta do eixo. Aí a potência daria 30 × 5 = 150 W (alternativa B). Outra: calcular a área sob a reta (½ × 5 × 25 = 62,5); no gráfico U × i, a potência de um ponto é o produto U·i, não a área sob a curva.

A ideia em uma frase: reta pela origem no U × i é resistor ôhmico: ache R pela inclinação, complete o ponto que falta e use P = U·i.

Resposta: alternativa A (125 W).

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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