UFSC 2022 — questão 28 de Física
Enunciado em texto
[Figura: uma garrafa PET com uma abertura lateral; do lado oposto à abertura, dois pequenos exaustores (ventiladores); dentro, uma lâmpada azul envolvida por duas telas metálicas cilíndricas, uma grossa e uma fina (um destaque ampliado mostra as duas telas); fios saem das telas. Linhas curvas indicam o fluxo de ar entrando pela abertura, e alguns mosquitos voam ao redor.]
Após assistir a um comercial na internet sobre uma armadilha para mosquitos, um estudante resolveu construir a sua, a qual apelidou de “garrafa mortal”. Sua armadilha, ilustrada acima, era formada por uma garrafa Pet de 2 litros com uma abertura lateral. No lado oposto da abertura, acoplou dois pequenos exaustores (ventiladores) e, no interior da garrafa, colocou uma lâmpada azul envolvida por duas telas metálicas, uma grossa e uma fina, isoladas eletricamente entre si. Entre a tela grossa e a tela fina, existe uma ddp de 2.000 V, proveniente de uma fonte de corrente contínua. O estudante, ao tocar simultaneamente nas duas telas, não sente o choque, porque a fonte é de baixa potência. O funcionamento é simples: os mosquitos, atraídos pela luz azul, aproximam-se da abertura na garrafa, onde são quase “capturados” pelo fluxo de ar e levados a tocar nas telas metálicas ao mesmo tempo, recebendo o choque mortal. Considerando o exposto acima, é correto afirmar que:
(01) no instante em que um mosquito leva o choque, uma corrente elétrica percorre as duas telas.
(02) a morte dos mosquitos ocorre porque a tensão é muito baixa.
(04) o comprimento de onda da luz azul é menor que o comprimento de onda da luz verde.
(08) na ausência de mosquitos, não existe um campo elétrico nem um campo magnético entre as duas telas metálicas.
(16) se o estudante aumentar a intensidade da luz azul da lâmpada, os fótons que compõem essa radiação aumentarão sua energia.
(32) uma das explicações possíveis para o estudante não sentir o choque é que a corrente que atravessa sua mão é muito baixa.
(Enunciado e figura: Vestibular UFSC 2022 — UFSC/COPERVE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).
Resolução comentada
O que a questão pede: analisar o circuito telas–fonte–mosquito e duas afirmações sobre a luz azul.
(01) Verdadeira. Ao tocar as duas telas ao mesmo tempo, o mosquito fecha o circuito: a corrente sai da fonte, percorre uma tela, atravessa o mosquito e volta pela outra tela.
(02) Falsa. A tensão é alta: 2 000 V. É ela que força uma corrente através do corpo do mosquito, suficiente para matá-lo.
(04) Verdadeira. No espectro visível, o comprimento de onda diminui do vermelho para o violeta: o azul (cerca de 450–490 nm) tem comprimento de onda menor que o verde (cerca de 500–570 nm).
(08) Falsa. Mesmo sem mosquitos, as telas estão carregadas, com uma ddp de 2 000 V entre elas: existe campo elétrico entre elas (). Campo magnético estacionário, de fato, não há (não há corrente), mas a proposição nega os dois.
(16) Falsa. A energia de cada fóton é e depende só da frequência (da cor). Aumentar a intensidade aumenta o número de fótons por segundo, não a energia de cada um.
(32) Verdadeira. Como a fonte é de baixa potência, ela não consegue manter uma corrente apreciável num corpo grande como o do estudante: a corrente que passa por ele é pequena demais para causar dano ou desconforto.
⚠️ A armadilha: a (16). Luz mais intensa não é luz “mais energética por fóton”: é mais fótons. Para fótons mais energéticos, é preciso mudar a cor (maior frequência).
A ideia em uma frase: o mosquito fecha o circuito entre as telas; ddp alta com fonte fraca mata o mosquito e poupa o estudante; e a energia do fóton depende só da cor.
Resposta: soma 37 (01 + 04 + 32).
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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