Questão 75 · Física: Eletrodinâmica e circuitos elétricos
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)
- A) dobro do comprimento do fio.
- B) metade do comprimento do fio.
- C) metade da área da seção reta do fio.
- D) quádruplo da área da seção reta do fio.
- E) quarta parte da área da seção reta do fio.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: E
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2013).
Comentário
Gabarito: 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.
Fundamentos: Potência elétrica P = U²/R · Segunda lei de Ohm: R = ρL/A · Relação de proporcionalidade entre grandezas
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2013 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 75, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.