UFF. Física 2. Prova VS. 2022.1. Questão 6.
06) Um condutor cilíndrico de raio , comprimento e resistividade tem uma resistência . Este condutor é derretido e transformado num novo condutor, também cilíndrico, com de seu comprimento original. A resistência do novo condutor é:
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Iae, como vai? Essa questão está um pouco complicada? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍
Nesse problema temos uma resistência formada por um condutor cilíndrico de raio , comprimento e resistividade do material .
Esse condutor é derretido e reorganizado com do seu comprimento inicial.
Nosso multímetro quebrou e precisamos saber qual será a nova resistência desse condutor.
Tem ideia de como podemos obter essa nova resistência? 🤔🤔
Lembra como calculamos a resistência de um material?
A resistência de um material é proporcional à sua resistividade e do seu comprimento e inversamente proporcional à sua área transversal, ou seja, como nosso condutor é um cilindro, sua área transversal é dado pela área da circunferência
Então vamos encontrar uma reação entre a resistência inicial e a resistência final.
Entendeu? 😁
Passo 2
Nosso condutor foi derretido e reorganizado para ter um comprimento equivalente a do que tinha antes.
Essa informação é muito importante pois ela nos diz que o volume do condutor se manteve após a mudança. Ou seja
Pelo nosso condutor ser o cilindro, o seu volume é dado por , como inicialmente o raio é dado por e o comprimento é dado por , então
Agora, após a transformação, será igual a e vamos chamar o raio final de . Assim o volume final é dado por
Substituindo por
Fazendo
Podemos simplificar e cortando dos dois lados
Isolando em um lado, temos
Tirando a raiz dos dois lados da equação
Como e , então
Assim vemos que além do comprimento diminuir para do valor inicial, vemos que o raio do condutor dobra de comprimento.
Interessante, não é? 😎
Passo 3
Calculando a resistência da nova configuração, vamos obter
Substituindo por e por , temos que
Mas o que é ? Não é a resistência inicial do condutor? 🤔
Com isso, chegamos à conclusão que
Analisando as opções, vemos que a alternativa a) é exatamente o resultado que obtemos!
Então, segundo nossas contas, a alternativa a) está correta.
E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí
Resposta
a)