Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 60 do Enem 2011: a razão entre as resistências dos chuveiros A e B

Enem 2011 · 1º dia · caderno azul · Física · Eletricidade

Nos outros cadernos: amarelo 59 · branco 62 · rosa 61

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A 0,3.

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.

Especificação
Modelo A B
Tensão (V ~) 127 220
Potência (W), seletor desligado 0 0
Potência (W), 1 ponto 2 440 2 540
Potência (W), 2 pontos 4 400 4 400
Potência (W), 3 pontos 5 500 6 000
Disjuntor ou fusível (A) 50 30
Seção dos condutores (mm²) 10 4

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 correta 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:

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A razão RA/RB para a mesma potência de 4 400 W.

Resistência e tensão

P=U2R⇒R=U2PP = \frac{U^2}{R} \quad\Rightarrow\quad R = \frac{U^2}{P}

Com a mesma potência:

RARB=UA2UB2=12722202=16 12948 400≈0,33\frac{R_A}{R_B} = \frac{U_A^2}{U_B^2} = \frac{127^2}{220^2} = \frac{16\,129}{48\,400} \approx 0{,}33

O disjuntor

O chuveiro de 127 V tem resistência menor e puxa mais corrente (P = U·i), por isso precisa de disjuntor maior e fios mais grossos.

Alternativa A.

A Gabarito: alternativa A

Por que as outras alternativas estão erradas

  • B

    0,6 é a razão das tensões (127/220), sem elevar ao quadrado. (20,7% marcaram)

  • C

    0,8 não sai da relação entre tensão e resistência. (22,2% marcaram)

  • D

    Foi a mais marcada. 1,7 é a razão inversa das tensões. (26,3% marcaram)

  • E

    3,0 inverte a razão: RB/RA. (14,5% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.982.655 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 634 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 19ª mais difícil de 44 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram15,8%dos candidatos marcaram a A
Habilidade 6 · Competência 2Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utilização de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum.
Como os candidatos responderam
  • A15,8% ✓ gabarito
  • B20,7%
  • C22,2%
  • D26,3% mais marcada
  • E14,5%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50013%
  • 500 a 60015,4%
  • 600 a 70044,3%
  • 700 ou mais85,9%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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