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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 97 (CFS 1) da EEAR 2009

CFS 1 · Física: Potencial elétrico e energia potencial elétrica

– A unidade de diferença de potencial (ddp) denomina-se Volt, uma homenagem ao físico italiano Alessandro Volta (1745–1827) que construiu a primeira pilha elétrica. No Sistema Internacional de Unidades (SI), uma ddp de 110 volts significa que para uma carga elétrica de 1 coulomb é (são) necessário(s) _____ de energia para desloca-la entre dois pontos, num campo elétrico.

Assinale a alternativa que completa corretamente a lacuna acima.

  1. A
    1 joule
  2. B
    110 joules
  3. C
    110 ampères
  4. D
    110 eletron-volts
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Resolução comentada

A diferença de potencial (ddp) entre dois pontos é definida como o trabalho (energia) realizado sobre a carga por unidade de carga:

U = \frac{\tau}{q}

Por isso, 1 volt equivale a 1 joule por coulomb: 1\ \text{V} = 1\ \text{J/C}.

Isolando o trabalho, temos \tau = q \cdot U.

Substituindo os valores do enunciado, q = 1\ \text{C} e U = 110\ \text{V}:

\tau = 1\ \text{C} \cdot 110\ \text{J/C} = 110\ \text{J}

Portanto, uma ddp de 110 V significa que são necessários 110 joules de energia para deslocar 1 coulomb entre os dois pontos.

O ampère é unidade de corrente elétrica, não de energia. O elétron-volt é unidade de energia, mas 1\ \text{eV} \approx 1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{J}, valor que não corresponde a 110 J.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A1 joule seria a energia para 1 coulomb sob ddp de 1 volt, não de 110 volts.
  • Campère é unidade de corrente elétrica, não de energia.
  • Delétron-volt é unidade de energia, mas vale cerca de 1{,}6\cdot10^{-19} J, e a energia pedida é 110 J.

Assunto: Potencial elétrico e energia potencial elétrica.

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Fonte: EEAR 2009 · CFS 1. Prova oficial ↗