Questão 75 do Enem 2013 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Física · Eletrodinâmica e circuitos elétricos. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2013
  • 1º dia
  • Natureza
  • Física
  • Eletrodinâmica e circuitos elétricos
  • Habilidade H5
  • Dificuldade média

O chuveiro elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em energia térmica, o que possibilita a elevação da temperatura da água. Um chuveiro projetado para funcionar em 110 V pode ser adaptado para funcionar em 220 V, de modo a manter inalterada sua potência. Uma das maneiras de fazer essa adaptação é trocar a resistência do chuveiro por outra, de mesmo material e com o(a)

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Gabarito oficial (INEP): E

A potência do chuveiro é P = U²/R. Para mantê-la igual ao dobrar a tensão (de 110 V para 220 V), a resistência deve quadruplicar:

R₂/R₁ = (U₂/U₁)² = (220/110)² = 4

A resistência de um fio é dada por R = ρ·L/A, em que ρ é a resistividade do material (igual, pois o material é o mesmo). Para R quadruplicar mantendo ρ, deve-se multiplicar L por 4 ou dividir A por 4. A alternativa que atende é a de quarta parte da área da seção reta, pois R = ρ·L/(A/4) = 4·ρ·L/A.

  • (A) Dobro do comprimento: dobra R, não quadruplica.
  • (B) Metade do comprimento: reduz R pela metade.
  • (C) Metade da área: dobra R.
  • (D) Quádruplo da área: reduz R para um quarto.

Dica Enem: em potência elétrica, a pegadinha é que a tensão entra ao quadrado. Dobrar a tensão exige quadruplicar a resistência, e a resistência depende da geometria do fio.

Conceitos cobrados: Potência elétrica P = U²/R; Segunda lei de Ohm: R = ρL/A; Relação de proporcionalidade entre grandezas.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 1,99.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2013, 1º dia, questão 75.
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