UFSC 2025 — questão 25 de Física
Enunciado em texto
Nos Jogos Olímpicos, os blocos de partida das provas de 100,0 metros rasos são equipados com sensores piezorresistivos (sensores cuja resistência elétrica varia com a pressão) para detectar o momento exato em que os atletas iniciam a corrida. Esses sensores medem a variação de pressão exercida pelos pés dos atletas nos blocos. Quando o atleta aplica pressão sobre o bloco, a resistência elétrica do sensor muda, permitindo ao sistema identificar o momento da largada e detectar eventuais falsas largadas. Considere que um sensor piezorresistivo é conectado a um circuito com uma bateria de 12,0 V e uma resistência inicial R₀ = 100,0 Ω. Quando o atleta pressiona o bloco, a resistência total do sensor varia de acordo com a força aplicada, mudando de 100,0 Ω para 150,0 Ω.
Considerando o exposto, é correto afirmar que:
(01) ao aplicar pressão, a resistência no sensor piezorresistivo aumenta, o que causa um aumento na corrente elétrica no circuito.
(02) a corrente elétrica no circuito antes de o atleta aplicar pressão sobre o bloco é de 0,12 A.
(04) o princípio de funcionamento dos sensores piezorresistivos é baseado na variação de resistência elétrica em resposta à deformação mecânica do material.
(08) após o atleta liberar a pressão dos blocos de partida, a resistência do sensor piezorresistivo diminui, o que faz com que a corrente elétrica no circuito aumente.
(16) se a resistência do sensor piezorresistivo diminuir em vez de aumentar, a corrente elétrica no circuito também diminui, o que indica uma menor pressão exercida pelo atleta.
(32) a variação da resistência no sensor piezorresistivo não pode ser utilizada para medir o tempo de reação dos atletas, fornecendo informações importantes para o controle de largadas.
(Enunciado: Vestibular UFSC 2025 — 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: aplicar a lei de Ohm ao sensor ligado à bateria de 12,0 V.
Passo 1 — as correntes. Com (formulário da prova):
(01) Falsa. A resistência aumenta (de 100 Ω para 150 Ω), mas, com a mesma tensão, a corrente diminui (de 0,12 A para 0,08 A).
(02) Verdadeira. Passo 1: 0,12 A.
(04) Verdadeira. É a própria definição: o material piezorresistivo muda de resistência quando é deformado (comprimido ou esticado) pela pressão.
(08) Verdadeira. Soltando o bloco, a resistência volta de 150 Ω para 100 Ω e a corrente volta a subir para 0,12 A.
(16) Falsa. Com tensão fixa, : resistência menor dá corrente maior, não menor.
(32) Falsa. É justamente para isso que o sensor serve: a variação da resistência (e da corrente) marca o instante em que o atleta empurra o bloco, e comparando com o tiro de partida mede-se o tempo de reação e detectam-se as falsas largadas, como diz o próprio texto.
⚠️ A armadilha: a (01), achar que “mais resistência” significa “mais corrente”. Com a mesma bateria, corrente e resistência são inversamente proporcionais.
A ideia em uma frase: com tensão fixa, i = V/R: a pressão aumenta R e derruba a corrente — e é essa mudança que o sistema detecta.
Resposta: soma 14 (02 + 04 + 08).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.