Questão 9

UNICAMP 2007

Física

(UNICAMP - 2ª FASE - 2007) O diagrama abaixo representa um circuito simplificado de uma torradeira elétrica que funciona com uma tensão U = 120 V. Um conjunto de resistores R_T = 20 Ω é responsável pelo aquecimento das torradas e um cronômetro determina o tempo durante o qual a torradeira permanece ligada.

a) Qual é a corrente que circula em cada resistor R_T quando a torradeira está em funcionamento?
b) Sabendo-se que essa torradeira leva 50 segundos para preparar uma torrada, qual é a energia elétrica total consumida no preparo dessa torrada?
c) O preparo da torrada só depende da energia elétrica total dissipada nos resistores. Se a torradeira funcionasse com dois resistores R_T de cada lado da torrada, qual seria o novo tempo de preparo da torrada?

Gabarito:

Resolução:

$i = frac{U}{R}=frac{U}{frac{3R_T}{2}}=frac{120}{frac{3cdot20}{2}}\Rightarrow i=4,0A \Rightarrow i_T=frac{i}{2} herefore i_T=2,0A$

$E_{el}=Pcdot Delta t = Ucdot icdot Delta t \Rightarrow E_{el} = 120cdot 4,0 cdot 50 = 2,4cdot 10^4J$

$E_{el}=frac{U^2}{r_{eq}}Delta t\E_{el}=frac{U^2}{frac{2R_T}{2}}Delta t\\2400 = frac{120^2}{20}Delta t\ herefore Delta t = 33,3s$

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