Questão 12
UFU 2018
(UFU - 2018 - 1a FASE)
Relâmpagos são eventos elétricos, normalmente de curta duração, gerados a partir de nuvens carregadas que possuem potenciais elétricos com altos valores em relação à superfície da Terra e, durante a sua incidência, podem atingir elevados módulos de corrente elétrica. Um dado relâmpago tem a duração de 1 segundo, é gerado em uma nuvem que possui um potencial elétrico de 300.000.000 V em relação a terra, e atinge o solo com uma corrente elétrica média de 36.000 A.
Quantas lâmpadas, de 60 W cada, seriam mantidas acesas durante 10 minutos com a energia desse relâmpago?
3,0 x 108.
5,0 x 105.
6,0 x 107.
3,6 x 104.
Gabarito:
3,0 x 108.
Resolução:
O relâmpago possui uma luz muito intensa e ramificada, que é observada no horizonte gerado por uma descarga elétrica (raio) de curta duração. De acordo com o enunciado da questão, a superfície da Terra foi adotada como referência para a medição do potencial elétrico, assumindo, assim, o potencial elétrico nulo. Considerado uma lâmpada, de 60W, mantida em funcionamento (acesa) durante 10 minutos (600 segundos). A energia elétrica consumida pela lâmpada pode ser obtida pela expressão:
A energia disponibilizada pela descarga elétrica é:
Lembrando que a potêncial também pode ser calculada como:
Substituindo:
O número de lâmpadas, de 60W cada, que seriam mantidas acesas durante 10 minutos, com a energia disponibilizada pela descarga elétrica citada no texto da questão, é: