Uma lâmpada de 60 W e 120 V e outra lâmpada de 200 W e 120 V são conectadas em série com uma fonte de 240 V . As resistências das lâmpadas não variam com a corrente. Calcule: (a) a resistência de cada lâmpada; (b) a corrente que passa nas lâmpadas; © a potência dissipada em cada lâmpada. (d) Uma das lâmpadas se queimará rapidamente. Qual delas? Por que? Nota: A descrição da lâmpada fornece a potência que ela dissipa quando é ligada à diferença de potencial especificada.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos duas lâmpadas conectadas em série a uma fonte de 240 V. Uma lâmpada é de 60 W e 120 V, e a outra é de 200 W e 120 V. Vamos precisar calcular a resistência de cada lâmpada, a corrente que passa nelas, a potência dissipada em cada uma e descobrir qual delas vai queimar primeiro. Para resolver isso, vamos usar conceitos de resistência elétrica, Lei de Ohm e fórmulas de potência.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a resistência de cada lâmpada. A resistência
pode ser calculada usando a fórmula da potência:
Para a lâmpada de 60 W:
Para a lâmpada de 200 W:
Passo 3
Agora, como as duas lâmpadas estão em série, a resistência total
é a soma das resistências:
Passo 4
Com a resistência total, podemos encontrar a corrente
que passa pelo circuito usando a Lei de Ohm:
Passo 5
Agora, vamos calcular a potência dissipada em cada lâmpada com essa corrente. A potência
pode ser calculada por:
Para a lâmpada de 60 W:
Para a lâmpada de 200 W:
Passo 6
Vamos ver qual lâmpada vai queimar primeiro. Cada lâmpada foi projetada para funcionar com 120 V. Vamos calcular a tensão em cada uma:
A lâmpada de 60 W está recebendo 185 V, muito acima dos 120 V para os quais foi projetada, o que vai fazer com que ela queime rápido. Já a de 200 W está recebendo apenas 55 V, abaixo do ideal, mas sem risco imediato de queimar.
Resposta
(a) As resistências são
e
.
(b) A corrente que passa nas lâmpadas é aproximadamente
.
© A potência dissipada é
na lâmpada de 60 W e
na lâmpada de 200 W.
(d) A lâmpada de 60 W se queimará rapidamente porque está recebendo uma tensão maior que a especificada (185 V vs 120 V).
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Determine a aceleração tangencial
e a aceleração normal
como função do tempo, onde as componentes tangencial e normal são consideradas em relação à velocidade.
Uma partícula apresenta a seguinte relação entre a velocidade
e a posição
Com base na relação acima calcule:
a) A relação da posição em função do tempo
sabendo que quando
a posição inicial é de 2 m .
a) A relação da posição
Faça um gráfico da posição
(dado em metros) em função do tempo
para o intervalo de valores de t entre 0 e 100 s
Faça um gráfico da velocidade
em função do tempo
para o intervalo de valores de
entre 0 e 100 s