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Ciências da Natureza ENEM 2010 difícil

Questão 70 do ENEM 2010 comentada

Como calcular a potência de uma torneira resistiva quando a tensão aplicada é menor que a nominal.

Numeração do caderno azul · Ciências da Natureza

Questão 70ENEM 2010

figura da questão

Considerando que o modelo de maior potência da versão 220 V da torneira suprema foi inadvertidamente conectada a uma rede com tensão nominal de 127 V, e que o aparelho está configurado para trabalhar em sua máxima potência. Qual o valor aproximado da potência ao ligar a torneira?

  1. A
    1.830 W.
  2. B
    2.800 W.
  3. C
    3.200 W.
  4. D
    4.030 W.
  5. E
    5.500 W.

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Ver a resposta e a resolução

Resposta: Agabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão exige relacionar tensão, resistência e potência elétrica. Você deve usar os dados do modelo de maior potência e considerar a tensão efetivamente aplicada.

Resolução

Potência Nominal (Watts)

A figura organiza as especificações por tensão nominal e por configuração da torneira. Na coluna do modelo de 220 V, a potência máxima, indicada para a configuração “Quente”, é 5 500 W. Como o aparelho foi ligado a 127 V, a potência deve ser recalculada para essa tensão.

Considerando o elemento da torneira como resistivo, sua resistência é obtida pela potência nominal. Mantendo essa resistência, a potência varia com o quadrado da tensão:

R = 220² / 5 500

P = 127² / R = 5 500 × (127 / 220)² ≈ 1 833 W

Arredondando para o valor aproximado oferecido nas alternativas, a potência é 1 830 W. A tabela da figura fornece os valores nominais; a relação entre tensão e potência permite ajustá-los à rede de 127 V.

Alternativa por alternativa

  • A

    Correta. o cálculo com 5 500 W a 220 V e a tensão aplicada de 127 V resulta em aproximadamente 1 830 W.

  • B

    2 800 W não é o resultado de recalcular a potência máxima do modelo de 220 V para 127 V.

  • C

    3 200 W não corresponde ao cálculo para 127 V usando a potência máxima de 5 500 W indicada na figura.

  • D

    4 030 W é maior que o valor obtido ao aplicar 127 V à resistência calculada para 220 V.

  • E

    5 500 W é a potência nominal máxima a 220 V, não a potência após a ligação em 127 V.

Para lembrarPara uma resistência constante, P = V²/R; por isso, a potência varia com o quadrado da tensão.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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