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Fuvest 2009 · Segunda fase · Questão 9 · Discursiva

Física · Potência elétrica, Resistência elétrica e leis de Ohm, Associação de resistores

Uma jovem, para aquecer uma certa quantidade de massa M de água, utiliza, inicialmente, um filamento enrolado, cuja resistência elétrica R0 é igual a 12 Ω\Omega, ligado a uma fonte de 120 V (situação I). Desejando aquecer a água em dois recipientes, coloca, em cada um, metade da massa total de água (M/2), para que sejam aquecidos por resistências R1 e R2, ligadas à mesma fonte (situação II). A jovem obtém essas duas resistências, cortando o filamento inicial em partes não iguais, pois deseja que R1 aqueça a água com duas vezes mais potência que R2.

Para analisar essas situações:

  1. Estime a potência P0, em watts, que é fornecida à massa total de água, na situação I.
  2. Determine os valores de R1 e R2, em ohms, para que no recipiente onde está R1 a água receba duas vezes mais potência do que no recipiente onde está R2, na situação II.

  3. Estime a razão P/P0, que expressa quantas vezes mais potência é fornecida na situação II (P), ao conjunto dos dois recipientes, em relação à situação I (P0).

    NOTE E ADOTE:

    V = RI; P = VI

Resposta