UFPR 2020 — questão 32 de Física

Gabarito DEletrodinâmica — curvas V × i: resistor ôhmico, resistência e potênciaProcesso Seletivo 2020 · 1ª fase · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 32 de Física do UFPR 2020

Enunciado em texto

As propriedades elétricas de dois resistores A e B foram investigadas, e os dados obtidos para eles foram dispostos na forma de um gráfico V x i, em que V é a tensão aplicada e i é a corrente elétrica que por eles circula. As curvas para os resistores A (linha cheia) e B (linha tracejada) são apresentadas na figura ao lado.

[Gráfico: tensão VV (V) no eixo vertical, com marcas em 5, 10 e 20, e corrente ii (mA) no horizontal, com marcas em 10, 20, 30 e 40. Resistor B (linha tracejada): uma reta pela origem, que passa pelos pontos (10 mA; 5 V), (20 mA; 10 V) e (40 mA; 20 V). Resistor A (linha cheia): uma curva em forma de S, também pela origem, simétrica em relação a ela; para correntes positivas, sobe devagar no começo e depois fica mais íngreme, cruza a reta B no ponto (20 mA; 10 V) e passa pelo ponto (30 mA; 20 V). Linhas pontilhadas ligam esses pontos aos eixos.]

Com base nos dados apresentados, considere as seguintes afirmativas:

1. O resistor B é ôhmico.

2. Os resistores têm resistências iguais quando submetidos a uma tensão de 10 V.

3. A potência dissipada pelo resistor A quando submetido a uma tensão de 20 V vale 0,6 W.

4. O resistor B apresenta uma resistência de 50 Ω quando submetido a uma tensão de 5 V.

Assinale a alternativa correta.

A) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

B) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.

C) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.

D) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

E) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFPR 2020, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar quatro afirmações lendo as curvas tensão × corrente de dois resistores.

Afirmativa 1. O gráfico de B é uma reta que passa pela origem: VV é proporcional a ii, e a razão R=V/iR = V/i é constante. Isso é a definição de resistor ôhmico. Verdadeira.

Afirmativa 2. Em 10 V, as duas curvas passam pelo mesmo ponto, (20 mA; 10 V). Mesma tensão e mesma corrente, mesma resistência:

R=100,020=500 ΩR = \frac{10}{0{,}020} = 500\ \Omega

Verdadeira.

Afirmativa 3. Em 20 V, a curva de A está em 30 mA:

PA=V i=20⋅0,030=0,6 WP_A = V\,i = 20\cdot 0{,}030 = 0{,}6\ \text{W}

Verdadeira.

Afirmativa 4. Em 5 V, a reta de B está em 10 mA:

RB=50,010=500 ΩR_B = \frac{5}{0{,}010} = 500\ \Omega

Não 50 Ω. Falsa. (Os 50 Ω saem de converter mal a corrente: 10 mA = 0,010 A, e não 0,1 A. O valor certo é o mesmo 500 Ω de qualquer ponto da reta.)

Verdadeiras: 1, 2 e 3.

⚠️ A armadilha: a unidade da corrente, em miliampères. Esquecer o fator 10−310^{-3} faz errar as resistências por um fator 1000 e a potência também; na afirmativa 4, a confusão com as unidades leva a aceitar os 50 Ω e marcar a alternativa E.

A ideia em uma frase: B é uma reta pela origem (ôhmico, 500 Ω); em 10 V as curvas se cruzam (resistências iguais) e em 20 V o resistor A dissipa 20⋅0,03=0,620\cdot 0{,}03 = 0{,}6 W.

Resposta: alternativa D (somente 1, 2 e 3 verdadeiras).

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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