UNICAMP 2015 — questão 39 de Física

Enunciado em texto
Quando as fontes de tensão contínua que alimentam os aparelhos elétricos e eletrônicos são desligadas, elas levam normalmente certo tempo para atingir a tensão de U = 0 V. Um estudante interessado em estudar tal fenômeno usa um amperímetro e um relógio para acompanhar o decréscimo da corrente que circula pelo circuito a seguir em função do tempo, após a fonte ser desligada em t = 0 s. Usando os valores de corrente e tempo medidos pelo estudante, pode-se dizer que a diferença de potencial sobre o resistor R = 0,5 kΩ para t = 400 ms é igual a
[Circuito: um único laço com o resistor R no ramo de cima, o amperímetro A no lado direito e a “Fonte” (com o polo + à esquerda e o polo − à direita) no ramo de baixo; uma seta i, no ramo de baixo, indica a corrente saindo do polo + para a esquerda.]
[Figura: duas fotos do mostrador do amperímetro, com escala em mA de 0 a 50, números de 10 em 10 e divisões menores de 2 mA. Na foto marcada “t = 0,200 s”, o ponteiro está sobre o 40. Na foto marcada “t = 0,400 s”, o ponteiro está na primeira divisão depois do 10, isto é, em 12 mA.]
a) 6 V.
b) 12 V.
c) 20 V.
d) 40 V.
(Enunciado e figura: Vestibular Unicamp 2015, 1ª fase — Comvest/Unicamp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à UNICAMP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a tensão no resistor no instante t = 400 ms, usando a corrente que o amperímetro mostra nesse instante.
Passo 1 — a leitura certa. 400 ms = 0,400 s, então vale a segunda foto. Entre o 10 e o 20 há 5 divisões, cada uma de 2 mA. O ponteiro está na primeira divisão depois do 10:
Passo 2 — lei de Ohm. Mesmo com a corrente diminuindo com o tempo, em cada instante a tensão no resistor é . Com R = 0,5 kΩ = 500 Ω:
⚠️ As armadilhas: usar a foto de t = 0,200 s (40 mA) dá V, a alternativa C. E marcar 12 V (alternativa B) só porque o ponteiro indica 12: isso é a corrente, em mA; ainda falta multiplicar pela resistência.
A ideia em uma frase: leia o amperímetro no instante pedido, passe tudo para ohm e ampère e aplique U = R·i.
Resposta: alternativa A (6 V).
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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