Uma empresa brasileira está escolhendo o material para os fios de uma instalação elétrica residencial. Para…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma empresa brasileira está escolhendo o material para os fios de uma instalação elétrica residencial. Para comparar os materiais, foram considerados fios de mesmo comprimento e mesma área de seção transversal, mantidos à temperatura de 20 °C. Nessa situação, a resistência elétrica do fio depende da resistividade do material: quanto menor a resistividade, menor a resistência e menor a perda de energia por aquecimento. Os valores medidos foram: cobre, 1,7 × 10?8 O·m; alumínio, 2,8 × 10?8 O·m; aço, 1,0 × 10?7 O·m; plástico, 1,0 × 10¹4 O·m; vidro, 1,0 × 10¹° O·m. Com base nos dados do texto, qual material é mais adequado para fabricar os fios dessa instalação, considerando a menor resistência elétrica e, consequentemente, a menor perda de energia por aquecimento?
- A) O cobre
- B) O vidro
- C) O alumínio
- D) O aço
- E) O plástico
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o critério da questão. Fios de mesmo comprimento e mesma área de seção transversal têm resistência proporcional à resistividade do material, portanto o melhor material é aquele com a menor resistividade.
- Compare os valores informados. Cobre: 1,7 × 10^-8 ohm·m; alumínio: 2,8 × 10^-8 ohm·m; aço: 1,0 × 10^-7 ohm·m; plástico: 1,0 × 10^14 ohm·m; vidro: 1,0 × 10^10 ohm·m. O menor valor é o do cobre, 1,7 × 10^-8 ohm·m.
- Conclua. Como menor resistividade implica menor resistência e menor perda de energia por aquecimento, o cobre é o material mais adequado para os fios. A alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Analise as demais alternativas. O vidro (B) tem resistividade altíssima, sendo isolante e não serviria como condutor de corrente. O alumínio (C) tem resistividade menor que a do aço, mas maior que a do cobre. O aço (D) tem resistividade cerca de seis vezes maior que a do cobre. O plástico (E) tem resistividade enorme, típica de isolante, e por isso é usado como revestimento dos fios e não como condutor.
💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais ao escolher.
Alternativa por alternativa
Para fios de mesmo comprimento e mesma área de seção transversal, a resistência elétrica é diretamente proporcional à resistividade do material. Como o cobre apresenta a menor resistividade entre os materiais da tabela, ele produz a menor resistência e a menor perda de energia por efeito Joule.
O aluno pode ter associado vidro à ideia de material resistente e de boa qualidade, ou interpretado o critério como 'maior resistência' por confundir o sentido do dado. Na verdade, o vidro tem resistividade enorme, o que significa alta resistência e perda de energia elevada.
O aluno pode ter comparado apenas o alumínio com o aço, ou se apoiado em senso comum de que alumínio é leve e muito usado em fiações, sem comparar todos os valores. O alumínio tem resistividade de 2,8 × 10^-8, maior que a do cobre (1,7 × 10^-8).
O aluno pode ter escolhido o aço por achar que material mais robusto conduz melhor, ou por ler 1,0 × 10^-7 como um valor pequeno sem comparar expoentes. Como 10^-7 é menor que 10^-8 só em ordem de grandeza, na verdade 1,0 × 10^-7 equivale a 10 × 10^-8, bem maior que 1,7 × 10^-8.
O aluno pode ter confundido resistência baixa com a ideia de 'material que protege' ou de isolamento, deduzindo que o plástico seria o melhor por ser seguro. O plástico tem resistividade de 1,0 × 10^14, a maior da lista, e não conduz bem a corrente.
Raio-X da questão
resistência de materiais
avaliacao
propriedades dos materiais · condutividade elétrica
Revisar as propriedades elétricas dos materiais.
Confundir resistência mecânica com condutividade elétrica, escolhendo materiais que não conduzem eletricidade bem.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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