UFU 2013-2 — questão 13 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto muda a conta de luz no mês trocando as lâmpadas do tipo 1 pelas do tipo 2.

Passo 1 — o que define o consumo. A energia elétrica gasta é potência vezes tempo, $E = P\,\Delta t$. O custo depende só disso; tensão, resistência e princípio de funcionamento não entram na conta, desde que cada lâmpada seja ligada na sua tensão de uso.

Passo 2 — conferindo os dados do quadro. Cada lâmpada, na sua tensão, dissipa mesmo 100 W:

$$P_1 = \frac{110^2}{121} = 100\ \text{W}$$

$$P_2 = \frac{220^2}{484} = 100\ \text{W}$$

Passo 3 — a energia no mês, para 5 lâmpadas, 5 h por dia, 30 dias (igual para os dois tipos):

$$E = 5 \cdot 0{,}1\ \text{kW} \cdot 5\ \text{h} \cdot 30$$

$$E = 75\ \text{kWh}$$

Custo de cada opção: 75 × R$ 0,05 = R$ 3,75. Diferença entre as duas: R$ 0,00.

⚠️ A armadilha: responder R$ 3,75 (alternativa B), que é o custo mensal de qualquer uma das duas opções, e não a diferença entre elas. Outra distração é a palavra “fluorescência”: na vida real a fluorescente dá mais luz com a mesma potência, mas aqui as duas têm 100 W, e quem paga a conta é a potência.

A ideia em uma frase: a conta de luz cobra potência vezes tempo; mesma potência e mesmo uso, mesmo custo.

Resposta: alternativa A (R$ 0,00).