Fuvest 2007 · Segunda fase · Discursiva

Física · Corrente elétrica, Potência elétrica

O plutônio (238Pu) é usado para a produção direta de energia elétrica em veículos espaciais. Isso é realizado em um gerador que possui duas placas metálicas, paralelas, isoladas e separadas por uma pequena distância D. Sobre uma das placas deposita-se uma fina camada de 238Pu, que produz 5 ×\times 1014 desintegrações por segundo. O 238Pu se desintegra, liberando partículas alfa, 14\frac{1}{4} das quais alcança a outra placa, onde são absorvidas. Nesse processo, as partículas alfa transportam uma carga positiva Q e deixam uma carga -Q na placa de onde saíram, gerando uma corrente elétrica entre as placas, usada para alimentar um dispositivo eletrônico, que se comporta como uma resistência elétrica R = 3,0 ×\times 109 Ω\Omega.

Estime

  1. a corrente I, em amperes, que se estabelece entre as placas.
  2. a diferença de potencial V, em volts, que se estabelece entre as placas.

  3. a potência elétrica PE, em watts, fornecida ao dispositivo eletrônico nessas condições.

    NOTE E ADOTE

    O 238Pu é um elemento radioativo, que decai naturalmente, emitindo uma partícula alfa (núcleo de 4He).

    Carga Q da partícula alfa = 2 ×\times 1,6 ×\times 10-19 C

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