ENEM 2011 · Ciências da Natureza · Física · circuitos elétricos
Questão 60 do ENEM 2011
Resposta: letra A. O manual dá potência, tensão e disjuntor para os chuveiros A (127 V) e B (220 V); com ambos a 4 400 W, pede-se a razão R_A/R_B das resistências.
Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal dos condutores utilizados.
Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para uma correte instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir amperagem 40% menor.
Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4 400 W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, RA e RB, que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de:
- A0,3.Resposta correta
- B0,6.
- C0,8.
- D1,7.
- E3,0.
Como resolver a questão 60 passo a passo?
O conceito que resolve
Potência elétrica: P = U²/R, então R = U²/P. Com a mesma potência, a resistência é proporcional ao quadrado da tensão.
Como chegar na resposta
- R_A = 127² ÷ 4 400 ≈ 3,67 Ω.
- R_B = 220² ÷ 4 400 = 11 Ω.
- Razão R_A/R_B = 3,67 ÷ 11 ≈ 0,33, valor mais próximo de 0,3.
- (Conferência com as correntes: i_A ≈ 34,6 A e i_B = 20 A, e o disjuntor de B é 40% menor.)
Por que cada alternativa
- ACorreta: R_A/R_B ≈ 0,33, que é mais próximo de 0,3.
- B0,6 resultaria da razão (127/220), esquecendo de elevar ao quadrado.
- C0,8 não corresponde à razão entre as resistências calculadas.
- D1,7 é aproximadamente o inverso da razão entre as tensões, 220/127.
- E3,0 é aproximadamente a razão inversa R_B/R_A, e não R_A/R_B.
Onde essa questão derruba a maioria
Inverter a razão (R_B/R_A ≈ 3,0) ou esquecer o quadrado da tensão (127/220 ≈ 0,6) são os erros mais comuns.
O que estudar se você errou
Revise potência elétrica (P = U²/R) e comparação entre dispositivos de tensões diferentes.
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