Aspecto Quadrático em Física

Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu frontalmente com um poste. O motorista informou um determinado valor para a velocidade de seu veículo no momento do acidente. O perito de uma seguradora apurou, no entanto, que a velocidade correspondia a exatamente o dobro do valor informado pelo motorista.
Considere Ec₁ a energia cinética do veículo calculada com a velocidade informada pelo motorista  e Ec₂ aquela calculada com o valor apurado pelo perito.
A razão  corresponde a:

(A) 

(B) 

(C) 1

(D) 2

Comentário da questão:

A energia cinética Ec de um carro de massa m, movendo-se com velocidade v em trajeto retilíneo, corresponde a:

Considere v_x a velocidade informada pelo motorista. De acordo com o perito a velocidade real é igual a 2v_x.
Assim:

Uma rede elétrica fornece tensão eficaz de 100 V a uma sala com três lâmpadas, L₁, L₂ e L₃. Considere as informações da tabela a seguir:

As três lâmpadas, associadas em paralelo, permanecem acesas durante dez horas, sendo E₁, E₂ e E₃ as energias consumidas, respectivamente, por L₁, L₂ e L₃.
A relação entre essas energias pode ser expressa como:

(A) E₁ > E₂ > E₃

(B) E₁ = E₂ > E₃

(C) E₂ > E₁ > E₃

(D) E₂ > E₃ = E₁

Alternativa correta: (C)

Eixo interdisciplinar: A matéria em equilíbrio e em movimento

Item do programa: Fenômenos elétricos e magnéticos

Subitem do programa: Resistores, lei de Ohm, circuitos elétricos

Objetivo: Descrever relação entre potências dissipadas por resistores em circuitos elétricos.

Comentário da questão:

Como a potência dissipada por um resistor é proporcional ao quadrado da tensão, a potência dissipada por L₁, ao ser submetida a uma tensão de 100 V, que corresponde a metade de 200 V, é igual a um quarto de 120 W, ou seja, 30 W.

Como as demais lâmpadas, L₂ e L₃, estão submetidas a uma tensão de 100 V, as potências dissipadas são, 60 W e 20 W, respectivamente.

As energias consumidas por L₁, L₂ e L₃ são proporcionais às potências dissipadas, em um mesmo intervalo de tempo:

E = P × t 

Sendo P₁ = 30 W, P₂ = 60 W e P₃ = 20 W, pode-se estabelecer a seguinte relação:

E₂ > E₁ > E₃