Questões de Vestibular
Sobre resistores e potência elétrica em física
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No circuito elétrico mostrado na figura, há três resistores ôhmicos e três pares de contatos, X, Y e Z, inicialmente vazios, nos quais pretende-se ligar uma lâmpada em cada um. O gerador e os fios de ligação são ideais.
Existem três lâmpadas, L1, L2 e L3 de 10 W cada uma, disponíveis para serem integradas a esse circuito. Essas lâmpadas estão indicadas a seguir, junto com seus respectivos valores nominais:
Para que essas lâmpadas acendam e funcionem de acordo com seus valores nominais, deve-se conectar as lâmpadas, L1, L2 e L3, respectivamente, nos pares de contatos
De acordo com essas estimativas, a energia consumida pelo ferro elétrico durante esses 45 min seria suficiente para transportar, do térreo ao topo de um prédio de 36 m de altura, até
Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:
Aceleração, local da gravidade g = 10m/s2.
Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10–11 N·m2/kg2.
Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024kg.
Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240 e V·nm.
Permissividade elétrica no vácuo ε0 = 8,85 x10–12 C2·N–1·m–2.
Foi feito um experimento em que, à medida que a resistência R2 era variada, a voltagem entre os pontos C e B era medida por um voltímetro V. Os resultados das medições estão apresentados no gráfico.
Um resistor com resistência elétrica R = 5 Ω é conectado aos terminais de um gerador elétrico com tensão igual a 12 V e resistência interna r = 1 Ω. Calcule a intensidade da corrente elétrica fornecida pelo gerador e a diferença de potencial nos terminais do resistor.
Com base nessa situação hipotética, julgue o próximo item.
Se o valor da diferença de potencial nos terminais do resistor R calculado pela IA estiver correto, então a potência elétrica dissipada por esse resistor será igual a 20 W.
Desfibrilador é um dispositivo médico crucial para salvar vidas em situações de emergência, especialmente durante episódios de parada cardíaca súbita, que ocorre quando o coração sofre uma arritmia, como a fibrilação ventricular, em que as batidas do coração se tornam caóticas e ineficazes, o que impede o bombeamento adequado de sangue para o corpo. Um robô com IA foi treinado para aplicar, durante a desfibrilação, um valor de energia ajustado com base no peso do paciente, a fim de garantir a eficácia e a segurança do procedimento. A dose de energia é comumente calculada em joules por quilograma de peso corporal (J/kg) e, em pacientes pediátricos, a dose de energia recomendada é geralmente menor que em adultos. A figura a seguir representa o circuito elétrico simplificado de um desfibrilador.
A capacitância total do circuito do desfibrilador seria menor se os capacitores C estivessem conectados em série, em vez de em paralelo.
Desfibrilador é um dispositivo médico crucial para salvar vidas em situações de emergência, especialmente durante episódios de parada cardíaca súbita, que ocorre quando o coração sofre uma arritmia, como a fibrilação ventricular, em que as batidas do coração se tornam caóticas e ineficazes, o que impede o bombeamento adequado de sangue para o corpo. Um robô com IA foi treinado para aplicar, durante a desfibrilação, um valor de energia ajustado com base no peso do paciente, a fim de garantir a eficácia e a segurança do procedimento. A dose de energia é comumente calculada em joules por quilograma de peso corporal (J/kg) e, em pacientes pediátricos, a dose de energia recomendada é geralmente menor que em adultos. A figura a seguir representa o circuito elétrico simplificado de um desfibrilador.
Considere que a capacitância de cada capacitor seja de 200 μF e que a IA tenha ajustado o desfibrilador para fornecer uma energia de 200 J no primeiro choque a um paciente adulto. Nesse caso, a tensão aplicada no paciente será igual a 1 kV.
Observa-se que, dentre os três modelos de chuveiros, o modelo X é aquele que requer um disjuntor ou fusível que suporta maior corrente elétrica. Isso ocorre porque esse modelo
Esses resistores são ligados a essa fonte de tensão de modo que o resistor R1 de 6Ω, seja percorrido por uma corrente elétrica de 1A de intensidade, o resistor R2 por uma corrente elétrica de 2A de intensidade e o resistor R3 por uma corrente elétrica de 3A de intensidade.
Nesse caso, é possível afirmar que a resistência do resistor R3 é de
O início do período chuvoso proporciona um aumento da incidência de descargas elétricas atmosféricas (raios ou relâmpagos) e trovões, que podem ser usados em favor da população como também podem colocar em risco a segurança das pessoas e animais, a exemplo da situação ilustrada anteriormente. Na figura, um homem está posicionado no centro de uma escada que se encontra apoiada na parede de uma casa. O homem tem peso igual a 700 N, e a escada tem 4 metros de comprimento, pesa 100 N e forma um ângulo de 30 graus com a vertical. Um raio típico fornece cerca de 1 bilhão de joules de energia durante a sua descarga que pode ser aproveitada em diferentes aplicações. A expansão do ar aquecido devido à corrente elétrica cria uma onda de choque (trovão) que se propaga a uma velocidade de 343 m/s no ar.
A partir das informações precedentes, julgue o próximo item.
Caso o gasto médio mensal de energia elétrica em uma casa seja de 200 kWh, infere-se que um raio típico fornece mais energia que aquela usada mensalmente em uma casa.
O carregador de certo equipamento eletrônico tem gravado em seu corpo as seguintes informações:
Entrada: 220 V / 0,50 A
Saída: 20 V / 5,0 A
A diferença entre a potência de entrada e a potência de saída desse carregador durante seu funcionamento é
Em uma aula de eletricidade, o professor pede a um dos estudantes que faça contato entre os dois polos de uma pilha utilizando um clip metálico de resistência elétrica desprezível, como mostrado na figura. Depois de alguns segundos, o estudante nota que a pilha ficou bastante quente, a ponto de não conseguir segurá-la com suas mãos.
Em seguida, o professor comenta que esse aquecimento é uma demonstração do efeito Joule que, nesse caso, foi bastante intenso porque, pela pilha, circulou a maior corrente elétrica que pode atravessá-la, chamada “corrente de curto- -circuito”, uma vez que o clip metálico
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