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Compreender fenômenos (CF): construir e aplicar conceitos das várias áreas do conhecimento para a compreensão de fenômenos naturais, de processos histórico-geográficos, da produção tecnológica e das manifestações artísticas. HABILIDADE 5 E 6 COMPETÊNCIA 2 OBJETO DE CONHECIMENTO H5 – Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano. H6 – Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utilização de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum.
Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes contextos.
Lei de Ohm. Resistência elétrica e resistividade. Relações entre grandezas elétricas: tensão, corrente, potência e energia. Circuitos elétricos simples. Medidores elétricos. Símbolos convencionais. Potência e consumo de energia em dispositivos elétricos.
PEDRO MATEUS/ TEO CRISTO
Eletrodinâmica
FÍSICA
01. No dia 20 de outubro, dois meses depois da minha prisão e já dividindo a cela com outras presas, servi de cobaia para uma aula de tortura. O professor, diante de seus alunos fazia demonstrações com o meu corpo. Era uma espécie de aula prática, com algumas dicas teóricas. Enquanto eu levava choques elétricos, pendurada no tal do pau de arara, ouvi o professor dizer: “essa é a técnica mais eficaz”. Acho que o professor tinha razão. Recebi muito choque elétrico e fiquei muito tempo pendurada no chamado “pau de arara”: os pés e os pulsos amarrados em uma barra de ferro, colocada no alto, numa espécie de cavalete. Um dos requintes era nos pendurar no pau de arara, jogar água gelada e ficar dando choque elétrico nas diversas partes do corpo molhado. Parecia que o contato da água potencializava a descarga elétrica. Disponível em: www.racismoambiental.net.br Acesso em 03 de mar. de 2016 Os torturadores utilizavam-se da água para controlar os valores da resistência elétrica da pele e da corrente elétrica descarregada no corpo. “O contato da água potencializava a descarga elétrica” porque a resistência elétrica da pele e a corrente elétrica descarregada no corpo, respectivamente: a) Diminuía e diminuía b) Aumentava e diminuía c) Diminuía e aumentava d) Aumentava e aumentava e) Permanecia constante e aumentava. 02. Determinada massa de água deve ser aquecida com o calor dissipado por uma associação de resistores ligada nos pontos A e B do esquema mostrado na figura.
Para isso, dois resistores ôhmicos de mesma resistência R podem ser associados e ligados aos pontos A e B. Uma ddp constante U, criada por um gerador ideal entre os pontos A e B, é a mesma para ambas as associações dos resistores, em série ou em paralelo.
Considere que todo calor dissipado pelos resistores seja absorvido pela água e que, se os resistores forem associados em série, o aquecimento pretendido será conseguido em 1 minuto. Dessa forma, se for utilizada a associação em paralelo, o mesmo aquecimento será conseguido num intervalo de tempo, em segundos, igual a: a) 30. b) 20. c) 10. d) 45. e) 15.
03. (ENEM-PPL 2010) A resistência elétrica de um fio é determinada pelas suas dimensões e pelas propriedades estruturais do material. A condutividade (σ) caracteriza a estrutura do material, de tal forma que a resistência de um fio pode ser determinada conhecendo-se L, o comprimento do fio e A, a área de seção reta. A tabela relaciona o material à sua respectiva resistividade em temperatura ambiente.
EXERCÍCIO
Mantendo-se as mesmas dimensões geométricas, o fio que apresenta menor resistência elétrica é aquele feito de a) tungstênio. b) alumínio. c) ferro. d) cobre. e) prata.
04. (Enem 2013) O chuveiro elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em energia térmica, o que possibilita a elevação da temperatura da água. Um chuveiro projetado para funcionar em 110V pode ser adaptado para funcionar em 220V, de modo a manter inalterada sua potência. Uma das maneiras de fazer essa adaptação é e trocar a resistência do chuveiro por outra, de mesmo material e com o(a) a) dobro do comprimento do fio. b) metade do comprimento do fio. c) metade da área da seção reta do fio. d) quádruplo da área da seção reta do fio. e) quarta parte da área da seção reta do fio. 05. Considere a seguinte situação hipotética: ao preparar o palco para a apresentação de uma peça de teatro, o iluminador deveria colocar três atores sob luzes que tinham igual brilho e os demais, sob luzes de menor brilho. O iluminador determinou, então, aos técnicos, que instalassem no palco oito lâmpadas incandescentes com a mesma especificação (L1 a L8), interligadas em um circuito com uma bateria, conforme mostra a figura.
Nessa situação, quais são as três lâmpadas que acendem com o mesmo brilho por apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas, sob as quais devem se posicionar os três atores? a) L1, L2 e L3. d) L4, L5 e L6. b) L2, L3 e L4. e) L4, L7 e L8. c) L2, L5 e L7.
06. (Enem 2013) Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).
Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:
07. (ENEM-PPL-2012) Um eletricista precisa medir a resistência elétrica de uma lâmpada. Ele dispõe de uma pilha, de uma lâmpada (L), de alguns fios e de dois aparelhos: um voltímetro (V), para medir a diferença de potencial entre dois pontos, e um amperímetro (A), para medir a corrente elétrica. O circuito elétrico montado pelo eletricista para medir essa resistência é
11. (ENEM-PPL-2012) Um grupo de amigos foi passar o fim de semana em um acampamento rural, onde não há eletricidade. Uma pessoa levou um gerador a diesel e outra levou duas lâmpadas, diferentes fios e bocais. Perto do anoitecer, iniciaram a instalação e verificaram que as lâmpadas eram de 60 W – 110 V e o gerador produzia uma tensão de 220 V. Para que as duas lâmpadas possam funcionar de acordo com suas especificações e o circuito tenha menor perda possível, a estrutura do circuito elétrico deverá ser de dois bocais ligados em: a) série e usar fios de maior espessura. b) série e usar fios de máximo comprimento. c) paralelo e usar fios de menor espessura. d) paralelo e usar fios de maior espessura. e) paralelo e usar fios de máximo comprimento. 12. Desejando consumir menos energia elétrica, João, o eletricista, mudou a rede elétrica de sua residência de 110 V para 220 V. Pretendendo não alterar o tempo que as lâmpadas ficam acesas, nem a iluminação de sua casa, João trocou todas as lâmpadas incandescentes de 110 V por outras incandescentes de mesma potência, mas que funcionam ligadas a uma tensão de 220 V.
Em relação à tentativa de economizar energia, as medidas tomadas foram: a) adequadas, pois, com o aumento da tensão, a potência diminui, diminuindo o consumo de energia elétrica. b) inadequadas, pois, com o aumento da tensão, a potência diminui, aumentando o consumo de energia elétrica. c) inadequadas, pois, com o aumento da tensão, a potência aumenta, aumentando o consumo de energia elétrica. d) adequadas, pois, com o aumento da tensão, a potência aumenta, diminuindo o consumo de energia elétrica. e) inadequadas, pois a potência permaneceu a mesma, o que não provocou alteração no consumo.
13. (UFPel-RS) Um estudante que morava em Pelotas, onde a voltagem é 220 V, após concluir seu curso de graduação, mudou-se para Porto Alegre, onde a voltagem é 110 V. Modificações deverão ser feitas na resistência do chuveiro – que ele levou na mudança – para que a potência desse aparelho não se altere. Com relação à nova resistência do chuveiro e à corrente
elétrica que passará através dessa resistência, é correto afirmar que: a) tanto a resistência original quanto a corrente elétrica quadruplicarão. b) a resistência original será reduzida à metade e a corrente elétrica duplicará. c) tanto a resistência original como a corrente elétrica duplicarão. d) a corrente elétrica permanecerá a mesma, não sendo, pois, necessário modificar a resistência original. e) a resistência original será reduzida à quarta parte e a corrente elétrica duplicará.
