Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 111 do Enem 2022 PPL: a tensão que chega à torneira elétrica

Enem 2022 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Eletricidade

Nos outros cadernos: amarelo 127 · cinza 113 · rosa 94

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C 216 V.

Em virtude do frio intenso, um casal adquire uma torneira elétrica para instalar na cozinha. Um eletricista é contratado para fazer um novo circuito elétrico para a cozinha, cuja corrente será de 30 A, com a finalidade de alimentar os terminais da torneira elétrica. Ele utilizou um par de fios de cobre, de área da seção reta igual a 4 mm² e de 28 m de comprimento total, desde o quadro de distribuição (onde ficam os disjuntores) até a cozinha. A tensão medida na saída do quadro de distribuição é 220 V. Considere que a resistividade do fio de cobre é de 1,7 × 10⁻⁸ Ω·m.

Considerando a resistência da fiação, a tensão aplicada aos terminais da torneira é mais próxima de

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A tensão na torneira, descontando a queda nos fios.

1. Resistência da fiação

R=ρ⋅LA=1,7×10−8⋅284×10−6=1,7×10−8⋅7×106≈0,12 ΩR = \rho \cdot \frac{L}{A} = 1{,}7 \times 10^{-8} \cdot \frac{28}{4 \times 10^{-6}} = 1{,}7 \times 10^{-8} \cdot 7 \times 10^{6} \approx 0{,}12\ \Omega

(A área de 4 mm² é 4×10−64 \times 10^{-6} m², e os 28 m já são o comprimento total do par de fios.)

2. Queda de tensão nos fios

Ufio=R⋅i=0,119⋅30≈3,6 VU_{\text{fio}} = R \cdot i = 0{,}119 \cdot 30 \approx 3{,}6 \text{ V}

3. Tensão na torneira

U=220−3,6≈216 VU = 220 - 3{,}6 \approx 216 \text{ V}

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Não sai de uma conta coerente com os dados; corresponderia a uma queda de cerca de 9 V, mais que o dobro da real. (11,6% marcaram)

  • B

    Corresponderia a usar o dobro do comprimento (56 m), como se os 28 m fossem de cada fio. O enunciado diz que 28 m é o comprimento total. (17,7% marcaram)

  • D

    Não sai de uma conta coerente com os dados. (14% marcaram)

  • E

    Foi a segunda mais marcada. Ignora a resistência dos fios, que o enunciado pede para considerar. (27,2% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.087 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 723 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 4ª mais difícil de 45 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.
Acertaram28,9%dos candidatos marcaram a C
Habilidade 5 · Competência 2Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.
Como os candidatos responderam
  • A11,6%
  • B17,7%
  • C28,9% ✓ gabarito
  • D14%
  • E27,2%

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50024,5%
  • 500 a 60026,8%
  • 600 a 70039,2%
  • 700 ou mais65,6%

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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