Questão 90 da FUVEST 2010

Question

Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s?

A
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B
1/3
C
1/4
D
1/10
E
1/20

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 90 da FUVEST 2010

1ª fase · Física: Corrente elétrica

Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s?

A
1/2
B
1/3
C
1/4
D
1/10
E
1/20

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Resolução comentada

A corrente elétrica é a quantidade de carga que passa por unidade de tempo: i = \frac{Q}{\Delta t}. Logo, a carga transportada pelo raio é Q = i \cdot \Delta t.

Carga do raio: Q_{\text{raio}} = 300.000 \cdot 0{,}5 = 150.000\ \text{C}.
Como o raio é positivo e a superfície terrestre é negativa, ele neutraliza parte da carga da Terra, que vale 600.000\ \text{C} em módulo.
Fração compensada:

\frac{150.000}{600.000} = \frac{1}{4}

Portanto, o raio compensaria um quarto da carga total da Terra.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa A engana quem esquece de multiplicar a corrente pelo tempo de 0,5 s e usa 300.000\ \text{C} como carga.

Por que as outras alternativas estão erradas

AUsa a carga 300.000\ \text{C} (corrente sem multiplicar pelo tempo de 0,5 s), obtendo 300.000/600.000.
BNão corresponde a nenhuma razão correta entre as cargas; 1/3 exigiria um raio de 200.000\ \text{C}.
DFração pequena demais; exigiria apenas 60.000\ \text{C}, e não os 150.000\ \text{C} calculados.
EExigiria apenas 30.000\ \text{C}, valor que não sai de i \cdot \Delta t.

Assuntos: Corrente elétrica, Carga elétrica e processos de eletrização.

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