Num silo de armazenamento, um trabalhador acumula carga Q = 1,0×10^-6 C; a capacitância efetiva entre corpo e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Num silo de armazenamento, um trabalhador acumula carga Q = 1,0×10^-6 C; a capacitância efetiva entre corpo e silo é C = 2,0×10^-10 F. Use V = Q/C e compare com V_ign = 3,0×10^3 V para análise de risco. Há risco de ignição? Escolha a melhor medida mitigadora.
- A) Risco inexistente; tensão calculada é sempre inofensiva.
- B) Remover o trabalhador; cargas estáticas não podem ser controladas.
- C) Melhor usar luvas isolantes sem aterramento; isso elimina faíscas.
- D) Inunde o silo com água para reduzir carga estática.
- E) Risco existe; melhor mitigar com aterramento e vínculo equipotencial entre trabalhador e silo.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Calcule a tensão pela fórmula dada, V = Q/C. Com Q = 1,0×10^-6 C e C = 2,0×10^-10 F, temos V = (1,0×10^-6)/(2,0×10^-10) = 0,5×10^4 V = 5,0×10^3 V, ou seja, 5000 V. Passo 2: Compare com a tensão de ignição, V_ign = 3,0×10^3 V. Como 5000 V é maior que 3000 V, a tensão calculada supera o limite e há risco de ignição. Passo 3: Escolha a medida mitigadora adequada. Para eliminar a carga estática do trabalhador e do silo, a solução é equalizar o potencial entre eles (vínculo equipotencial) e levar as cargas à terra por aterramento, de modo que não haja diferença de potencial capaz de gerar faísca. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas. A afirma que o risco é inexistente, mas o cálculo mostra 5000 V acima de 3000 V. B propõe remover o trabalhador, mas cargas estáticas podem ser controladas com aterramento e vínculo equipotencial. C sugere luvas isolantes sem aterramento, mas isso impede a descarga do corpo e mantém a carga acumulada, não eliminando faíscas. D propõe inundar o silo, medida inadequada e sem relação com o controle direto da carga do trabalhador. Passo 5: Conclusão: há risco de ignição, e a melhor medida é o aterramento com vínculo equipotencial, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a tensão e compare com V_ign.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que milhares de volts são inofensivos e ignora que a comparação com a tensão de ignição de 3,0×10^3 V é o critério que define o risco. Não percebe que 5000 V ultrapassa esse limite.
Por que engana: O aluno pode subestimar a tensão calculada e concluir que não há risco, ignorando a importância do aterramento.
O aluno acredita que cargas estáticas não podem ser controladas e que a única solução é afastar a pessoa. Desconhece que aterramento e vínculo equipotencial dissipam ou equalizam essas cargas.
O aluno acredita que luvas isolantes eliminam faíscas, mas sem aterramento a carga permanece acumulada no corpo. O isolamento impede a descarga controlada e não resolve o problema.
O aluno associa água a uma forma intuitiva de eliminar eletricidade estática, sem considerar que a medida não é o controle técnico adequado para equalizar o potencial entre trabalhador e silo.
Aterramento evita diferença de potencial que gera faísca; solução física direta.
Raio-X da questão
capacitância e tensão
diagnostico
cálculo de tensão elétrica · capacitância e carga elétrica
Revisar a relação entre carga, capacitância e tensão em circuitos.
O aluno pode subestimar a tensão calculada e concluir que não há risco, ignorando a importância do aterramento.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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