ENEM 2016 terceira aplicação

O choque elétrico é uma sensação provocada pela passagem de corrente elétrica pelo corpo. As consequências de um choque vão desde um simples suso até a morte. A circulação das cargas elétricas depende da resistência do material. Para o corpo humano, essa resistência varia de 1 000 Ω, quando a pele está molhada, até 100 000 Ω, quando a pele está seca. Uma pessoa descalça, lavando sua casa com água, molhou os pés e, acidentalmente, pisou em um fio desencapado, sofrendo uma descarga elétrica em uma tensão de 120 V.

Qual a intensidade máxima de corrente elétrica que passou pelo corpo da pessoa?

a

1,2 mA

b

120 mA

c

8,3 A

d

833 A

e

120 kA

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Resposta
B
Tempo médio
1 min

Resolução

Passo a passo da solução:

  1. Interpretação do problema: O problema descreve uma situação de choque elétrico e pede para calcular a intensidade máxima de corrente elétrica que atravessa o corpo de uma pessoa. Fornece a tensão (V = 120 V) e dois valores de resistência do corpo humano: 1 000 Ω (pele molhada) e 100 000 Ω (pele seca).
  2. Identificação da condição para corrente máxima: A Lei de Ohm afirma que a corrente elétrica (I) é inversamente proporcional à resistência (R) para uma dada tensão (V), ou seja, \(I = V/R\). Portanto, para que a corrente seja máxima, a resistência deve ser mínima.
  3. Seleção da resistência correta: O problema informa que a pessoa estava lavando a casa com água, molhou os pés e pisou em um fio desencapado. Isso significa que a pele estava molhada. A resistência do corpo humano com a pele molhada é de 1 000 Ω. Este é o valor mínimo de resistência fornecido e, portanto, o que resultará na corrente máxima.
  4. Aplicação da Lei de Ohm: Usamos a Lei de Ohm para calcular a corrente (I): \[ I = \frac{V}{R} \] Substituindo os valores: \[ I = \frac{120 \text{ V}}{1000 \text{ Ω}} \] \[ I = 0,120 \text{ A} \]
  5. Conversão de unidades: As opções de resposta estão em miliampères (mA) e ampères (A). O resultado obtido (0,120 A) precisa ser comparado com as opções. Lembre-se que 1 A = 1000 mA. Para converter 0,120 A para mA, multiplicamos por 1000: \[ I = 0,120 \times 1000 \text{ mA} \] \[ I = 120 \text{ mA} \]
  6. Conclusão: A intensidade máxima de corrente elétrica que passou pelo corpo da pessoa foi de 120 mA. Isso corresponde à opção B.

Dicas

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Lembre-se da Lei de Ohm: V = R * I.
A questão pede a corrente *máxima*. Como a corrente se relaciona com a resistência?
Qual das resistências fornecidas (pele seca ou molhada) deve ser usada para calcular a corrente máxima?
Preste atenção às unidades (V, Ω, A, mA).

Erros Comuns

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Utilizar a resistência da pele seca (100 000 Ω) em vez da resistência da pele molhada (1 000 Ω), calculando assim a corrente mínima em vez da máxima.
Errar na aplicação da Lei de Ohm (por exemplo, calcular R/V ou V*R em vez de V/R).
Cometer erros na conversão de unidades entre Ampères (A) e miliampères (mA).
Erros de cálculo aritmético simples.
Revisão

Revisão de Conceitos

  • Lei de Ohm: Descreve a relação entre tensão (V), corrente (I) e resistência (R) em um circuito elétrico. A fórmula é \( V = R \times I \), ou, rearranjando para encontrar a corrente, \( I = V / R \).
  • Corrente Elétrica (I): É o fluxo ordenado de cargas elétricas. Sua unidade no Sistema Internacional (SI) é o Ampère (A).
  • Tensão Elétrica (V): Também chamada de diferença de potencial (ddp), é a 'força' que impulsiona as cargas elétricas. Sua unidade no SI é o Volt (V).
  • Resistência Elétrica (R): É a oposição que um material oferece à passagem da corrente elétrica. Sua unidade no SI é o Ohm (Ω).
  • Relação Inversa entre Corrente e Resistência: Para uma tensão constante, a corrente elétrica é inversamente proporcional à resistência. Isso significa que quanto menor a resistência, maior a corrente, e vice-versa (\( I \propto 1/R \)).
  • Resistência do Corpo Humano: Varia significativamente dependendo das condições da pele (seca ou molhada), do caminho da corrente pelo corpo e de outros fatores. A pele molhada oferece menor resistência do que a pele seca, tornando o choque elétrico mais perigoso em ambientes úmidos.
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Formando em Medicina
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