Determine a taxa com a qual a energia é dissipada quando: (b) O fio é cortado três pedaços iguais, e diferenças de potencial de 240 V são aplicadas às extremidades dos TRÊS pedaços resultantes.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para determinarmos a taxa com que a energia é dissipada quando um fio é cortado em três pedaços iguais e uma diferença de potencial de 240 V é aplicada nas extremidades desses três pedaços. Estamos lidando com conceitos de Eletricidade, especificamente Resistência Elétrica e Potência Dissipada. Para resolver isso, vamos precisar entender como a resistência muda quando um fio é dividido e como calcular a potência dissipada usando a diferença de potencial fornecida.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a resistência elétrica de um fio é dada pela fórmula:
R = rho LA
onde:
  • Rpedaço = rho L3A = R3 é a resistência,
  • é a resistividade do material,
  • é o comprimento do fio,
  • é a área da seção transversal.
Quando cortamos o fio em três pedaços iguais, cada pedaço terá um comprimento de . Então, a resistência de cada pedaço será:
ç
onde é a resistência original do fio inteiro.

Passo 3

Agora, precisamos saber como esses três pedaços estão conectados. Como são três resistores de igual resistência, a conexão mais comum nesse contexto é em paralelo. A resistência equivalente 1Req = 1R1 + 1R2 + 1R3 para resistores em paralelo é dada por:
1Req = 3 times 3R = 9R
Como todos os três pedaços têm a mesma resistência Req = R9 , fica:
Portanto,

Passo 4

Agora que temos a resistência equivalente, podemos calcular a potência dissipada usando a fórmula:
P = V^2Req
Substituindo P = 240^2R9 = 57600R9 = 57600 times 9R = 518400R e :

Resposta

A taxa de dissipação de energia é watts, onde é a resistência original do fio.

Exercícios relacionados

Determine a taxa com a qual a energia é dissipada quando: (a) Uma diferença de potencial de 240 V é aplicada às extremidades do fio.
Um objeto executa um MHS com período de 0,900 s e amplitude igual a 0,320 m. Em t=0, o objeto está em x=0,320 m e instantaneamente em repouso. Calcule o tempo gasto para o objeto passar b) de x=0,160 m para x=0
Determine o módulo da indução magnética no centro de uma espira de raio 20 cm quando percorrida por uma corrente de 40 A . Se uma carga de 2 mu C com velocidade de 1 K m / s deslocando ao longo de um diâmetro da espira (atravessar a espira diametralmente), calcule a intensidade da força magnética que atuará nessa partícula ao passar pelo centro da espira.
Considere uma carga positiva (q) penetrando em uma região com dois campos (elétrico e magnético) uniformes e constantes, perpendiculares entre si, um campo elétrico E jmath e um campo de indução magnética B widehatk. A velocidade dessa carga v imath é perpendicular aos vetores E e B. Assumindo que as forças devidas a E e a B sejam as únicas atuantes na partícula.
a) Se a intensidade de v for igual a E/B, como será o movimento dessa carga? E se a carga da partícula for negativa? b) Qual a condição para que essa carga positiva, desvie na direção de jmath ?