Questão 36079
UNESP 2017
(UNESP - 2017/2 - 2ª fase)
O mecanismo de formação das nuvens de tempestade provoca a separação de cargas elétricas no interior da nuvem, criando uma diferença de potencial elétrico U entre a base da nuvem e o solo. Ao se atingir certo valor de potencial elétrico, ocorre uma descarga elétrica, o raio.
Suponha que, quando a diferença de potencial entre a nuvem e o solo atingiu o valor de 1,8 × 108 V, ocorreu um raio que transferiu uma carga elétrica de 30 C, em módulo, da nuvem para o solo, no intervalo de 200 ms. Calcule a intensidade média da corrente elétrica, em ampères, estabelecida pelo raio. Considerando que uma bateria de capacidade 50 A · h acumula energia para fornecer uma corrente de 50 A durante uma hora, calcule quantas baterias de 10 V e capacidade 50 A · h poderiam ser totalmente carregadas supondo que toda a quantidade de energia desse raio pudesse ser transferida a elas. Apresente os cálculos.
Gabarito:
Resolução:
A intensidade média da corrente pode ser dada pela razão da carga elétrica Q pelo tempo decorrido.
A energia potencial total desse raio será dada por:
Convertendo a carga q de uma bateria para Ampere/segundo:
A potencial e uma bateria é dada por:
Dessa forma , o número total de baterias necessárias vai ser dado pela razão entre a energia do raio e a energia unitária da bateria:
3000 Baterias.