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Questão 75 (CFS 2) da EEAR 2023

CFS 2 · Física: Potência elétrica e efeito Joule

– Num laboratório de testes encontra-se instalado, numa rede de 220\ \text{V}, um chuveiro elétrico de potência igual a 6050\ \text{W}. A fim de reduzir os gastos com o consumo de energia elétrica, um estudante foi chamado e recebeu a missão de reduzir 1210\ \text{W} no valor da potência elétrica do chuveiro. Para conseguir esta redução o estudante deverá alterar a resistência elétrica do chuveiro, ______________ .

Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que preenche corretamente a lacuna do texto do enunciado.

  1. A
    diminuindo o comprimento desta, de tal forma que seja subtraído 2\ \Omega do valor da resistência elétrica instalada.
  2. B
    diminuindo o comprimento desta, de tal forma que seja subtraído 4\ \Omega do valor da resistência elétrica instalada.
  3. C
    aumentando o comprimento desta, de tal forma que seja somado 2\ \Omega ao valor da resistência elétrica instalada.
  4. D
    aumentando o comprimento desta, de tal forma que seja somado 4\ \Omega ao valor da resistência elétrica instalada.
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Resolução comentada

A potência dissipada por um resistor ligado a uma tensão fixa é P = \frac{U^2}{R}. Logo, para diminuir a potência com a mesma tensão, é preciso aumentar a resistência. Como R = \rho \frac{L}{A}, isso se faz aumentando o comprimento do fio. Isso já elimina as alternativas A e B.

Resistência inicial:

R_1 = \frac{U^2}{P_1} = \frac{220^2}{6050} = \frac{48400}{6050} = 8\ \Omega

A nova potência deve ser:

P_2 = 6050 - 1210 = 4840\ \text{W}

Nova resistência:

R_2 = \frac{220^2}{4840} = \frac{48400}{4840} = 10\ \Omega

Variação:

R_2 - R_1 = 10 - 8 = 2\ \Omega

Portanto, é preciso aumentar o comprimento do fio de modo que sejam somados 2\ \Omega à resistência instalada.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Adiminuir o comprimento reduz a resistência e aumenta a potência, o contrário do pedido.
  • Bdiminuir o comprimento aumentaria a potência, e a variação de 4 Ω também está errada.
  • Do sentido está certo (aumentar), mas somar 4 Ω daria 12 Ω e potência de cerca de 4033 W, não 4840 W.

Assuntos: Potência elétrica e efeito Joule, Resistência elétrica e leis de Ohm.

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Ver como caiu na prova Questão 75 no caderno CFS 2 da EEAR 2023

Fonte: EEAR 2023 · CFS 2. Prova oficial ↗