Questão 129 · Física: Eletrodinâmica e circuitos elétricos
Em algumas residências, cercas eletrificadas são utilizadas com o objetivo de afastar possíveis invasores. Uma cerca eletrificada funciona com uma diferença de potencial elétrico de aproximadamente 10 000 V. Para que não seja letal, a corrente que pode ser transmitida através de uma pessoa não deve ser maior do que 0,01 A. Já a resistência elétrica corporal entre as mãos e os pés de uma pessoa é da ordem de 1 000 Ω.
Para que a corrente não seja letal a uma pessoa que toca a cerca eletrificada, o gerador de tensão deve possuir uma resistência interna que, em relação à do corpo humano, é
- A) praticamente nula.
- B) aproximadamente igual.
- C) milhares de vezes maior.
- D) da ordem de 10 vezes maior.
- E) da ordem de 10 vezes menor.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: C
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2017).
Comentário
Gabarito: C.
O corpo humano e a cerca formam um circuito em série com o gerador de tensão. A corrente máxima tolerada é I = 0,01 A, e a tensão é U = 10 000 V.
Resistência total do circuito: R_total = U / I = 10 000 V / 0,01 A = 1 000 000 Ω = 10⁶ Ω.
Como R_total = R_gerador + R_corpo, e R_corpo ≈ 1 000 Ω: R_gerador ≈ 10⁶ Ω − 10³ Ω ≈ 10⁶ Ω.
A razão R_gerador / R_corpo ≈ 10⁶ / 10³ = 10³. Ou seja, a resistência interna do gerador deve ser milhares de vezes maior que a do corpo.
As alternativas (A) e (B) estão erradas, pois uma resistência interna pequena faria a corrente ultrapassar o limite. A (D) e (E) apontam ordens de grandeza de 10, que dão corrente letal.
Dica Enem: a pegadinha é usar a tensão e a resistência do corpo sem calcular a corrente-limite. Primeiro, calcule a resistência total mínima com R = U / I e só depois compare.
Fundamentos: Lei de Ohm (R = U / I) · Circuitos em série · Ordens de grandeza e segurança elétrica
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 2017 (Enem — 2º dia (Ciências da Natureza e suas Tecnologias e Matemática e suas Tecnologias)), questão 129, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.