PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 29 (2º exame) da UERJ 2012

2º exame · Ciências da Natureza e Matemática · Física: Potência elétrica e efeito Joule

Um chuveiro elétrico, alimentado por uma tensão eficaz de 120 V, pode funcionar em dois modos: verão e inverno.

Considere os seguintes dados da tabela:

MODOS POTÊNCIA
(W)		 RESISTÊNCIA
(\Omega)
verão 1 000 R_{\text{v}}
inverno 2 000 R_{\text{I}}

A relação \frac{R_{\text{I}}}{R_{\text{v}}} corresponde a:

  1. A
    0,5
  2. B
    1,0
  3. C
    1,5
  4. D
    2,0
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Em um chuveiro elétrico, toda a potência elétrica vira calor na resistência. Como a tensão V é a mesma nos dois modos, usamos a relação:

P=\frac{V^2}{R} \quad\Rightarrow\quad R=\frac{V^2}{P}

A resistência é inversamente proporcional à potência quando a tensão é fixa.

  1. Modo verão: R_v=\dfrac{120^2}{1\,000}=\dfrac{14\,400}{1\,000}=14{,}4\ \Omega
  2. Modo inverno: R_I=\dfrac{120^2}{2\,000}=\dfrac{14\,400}{2\,000}=7{,}2\ \Omega
  3. Razão:
\frac{R_I}{R_v}=\frac{7{,}2}{14{,}4}=0{,}5

Ou, sem calcular os valores: \dfrac{R_I}{R_v}=\dfrac{V^2/P_I}{V^2/P_v}=\dfrac{P_v}{P_I}=\dfrac{1\,000}{2\,000}=0{,}5.

Faz sentido: no inverno a água precisa de mais calor, então a resistência é menor, deixando passar mais corrente.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa D engana quem acha que mais potência exige mais resistência, invertendo a razão.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Bsupõe que a resistência não muda entre os modos, esquecendo que a potência muda com R.
  • Cnão corresponde a nenhuma relação válida entre as potências 1 000 W e 2 000 W.
  • Dinverte a razão, tratando R como diretamente proporcional à potência (seria R_v/R_I).

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

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 29 no caderno 2º Exame de Qualificação da UERJ 2012

Fonte: UERJ 2012 · 2º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗