SóProvas

ID
1926877
Banca
CETRO
Órgão
ANVISA
Ano
2013
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Suponha que uma pessoa está andando desprotegida sob uma forte chuva com muitos relâmpagos. Essa é uma situação perigosa, e a pessoa pode sofrer os efeitos de um relâmpago que atinja algum ponto ligado ao solo próximo a ela. Os sapatos molhados de uma pessoa podem explodir, se a corrente de terra de um relâmpago vaporizar a água no interior deles. A transformação brusca de água em vapor produz uma expansão violenta, suficiente para destruir os sapatos. A água possui massa específica de 1.000kg/m3 e um calor de vaporização de 2.256kJ/kg. A corrente de terra produzida pelo relâmpago é horizontal, aproximadamente constante, dura 2,0ms e encontra água com resistividade de 150Ω.m, 12cm de comprimento e uma seção reta vertical de 15.10-5m2 . É correto afirmar que o valor necessário da corrente para causar a explosão deve ser, em ampères, aproximadamente de

Alternativas
Comentários

  • Tem três áreas da física envolvidas, hidrostática, calorimetria e eletricidade. 
    Primeiro descubra qual a energia necessaria para evaporar a agua: 
    Q=m.L, onde m=? e L=2256000 J/kg, falta descobrir a massa: 
    m=me.V, onde me=1000 e V=0,12m.15x10^-5m² V=1,8x10^-5m³, então 
    m=1000.1,8x10^-5 
    m=0,018kg, pronto, podemos calcular a energia agora 
    Q=0,018.2256000 
    Q=40608 J, ainda não é o resultado final ok 
    Próximo: 
    Vc precisa da equação de resistencia elétrica: 
    R=ρ.L/A, onde ρ=150, L=0,12 e A=15x10^-5 
    R=120000Ω 
    A equação para achar a corrente é 
    P=R.I², 
    I²=P/R, o R nós temos, falta o P( que é potencia medida em W), se lembra do Q=40608 J? pois é: 
    1W=1J/1s, ou seja P=Q/t, como o tempo é 2x10^-3s; 
    P=40608/2x10^-3 
    P=20304000, temos tudo então finalmente: 
    I²=P/R 
    I²=20304000/120000 
    I²=169,2 
    I=√169,2 
    I=13A