PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 86 do ENEM PPL 2011

1º dia · Ciências da Natureza · Física: Resistência elétrica e leis de Ohm

Um detector de mentiras consiste em um circuito elétrico simples do qual faz parte o corpo humano. A inserção do corpo humano no circuito se dá do dedo indicador da mão direita até o dedo indicador da mão esquerda. Dessa forma, certa corrente elétrica pode passar por uma parte do corpo. Um medidor sensível (amperímetro) revela um fluxo de corrente quando uma tensão é aplicada no circuito. No entanto, a pessoa que se submete ao detector não sente a passagem da corrente. Se a pessoa mente, há uma ligeira alteração na condutividade de seu corpo, o que altera a intensidade da corrente detectada pelo medidor.

No dimensionamento do detector de mentiras, devem ser levados em conta os parâmetros: a resistência elétrica dos fios de ligação, a tensão aplicada no circuito e a resistência elétrica do medidor. Para que o detector funcione adequadamente como indicado no texto, quais devem ser as características desses parâmetros?

  1. A
    Pequena resistência dos fios de ligação, alta tensão aplicada e alta resistência interna no medidor.
  2. B
    Alta resistência dos fios de ligação, pequena tensão aplicada e alta resistência interna no medidor.
  3. C
    Alta resistência dos fios de ligação, alta tensão aplicada e resistência interna desprezível no medidor.
  4. D
    Pequena resistência dos fios de ligação, alta tensão aplicada e resistência interna desprezível no medidor.
  5. E
    Pequena resistência dos fios de ligação, pequena tensão aplicada e resistência interna desprezível no medidor.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

O circuito é uma associação em série: fios, amperímetro e corpo humano. A corrente é i = \dfrac{U}{R_{\text{total}}}, com R_{\text{total}} = R_{\text{fios}} + R_{\text{medidor}} + R_{\text{corpo}}.

O detector precisa perceber uma ligeira variação em R_{\text{corpo}}. Para isso, três condições:

  1. Fios com resistência pequena. Os fios não devem pesar na resistência total. Assim, a variação do corpo se reflete na corrente e não é "mascarada".

  2. Amperímetro com resistência interna desprezível. É a característica ideal de um amperímetro, que não pode alterar a corrente que mede. Uma resistência interna alta faria o medidor dominar o circuito e reduziria a sensibilidade à variação do corpo.

  3. Tensão pequena. O texto diz que a pessoa não sente a passagem da corrente. Corrente perceptível, com tensão alta, causaria choque. Com tensão baixa, a corrente fica pequena e imperceptível. Como o medidor é sensível, ele ainda detecta essa corrente.

Juntando: fios de baixa resistência, tensão pequena e medidor com resistência interna desprezível.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • APropõe alta tensão, o que causaria choque perceptível, e alta resistência interna, que um amperímetro não deve ter.
  • BFios de alta resistência e medidor de alta resistência mascaram a variação da resistência do corpo.
  • CFios com alta resistência prejudicam a sensibilidade e a alta tensão faria a pessoa sentir a corrente.
  • DA alta tensão faria a pessoa sentir a corrente, contrariando o texto.

Assuntos: Resistência elétrica e leis de Ohm, Corrente elétrica.

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