Suponha que uma pessoa está andando desprotegida sob uma fo...

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Q642290
Física Eletricidade , Eletrodinâmica - Corrente Elétrica ,
Ano: 2013 Banca: CETRO Órgão: ANVISA Prova: CETRO - 2013 - ANVISA - Técnico em Regulação e Vigilância Sanitária - Área 1 |
Q642290 Física
Suponha que uma pessoa está andando desprotegida sob uma forte chuva com muitos relâmpagos. Essa é uma situação perigosa, e a pessoa pode sofrer os efeitos de um relâmpago que atinja algum ponto ligado ao solo próximo a ela. Os sapatos molhados de uma pessoa podem explodir, se a corrente de terra de um relâmpago vaporizar a água no interior deles. A transformação brusca de água em vapor produz uma expansão violenta, suficiente para destruir os sapatos. A água possui massa específica de 1.000kg/m3 e um calor de vaporização de 2.256kJ/kg. A corrente de terra produzida pelo relâmpago é horizontal, aproximadamente constante, dura 2,0ms e encontra água com resistividade de 150Ω.m, 12cm de comprimento e uma seção reta vertical de 15.10-5m2 . É correto afirmar que o valor necessário da corrente para causar a explosão deve ser, em ampères, aproximadamente de
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Tem três áreas da física envolvidas, hidrostática, calorimetria e eletricidade. 
Primeiro descubra qual a energia necessaria para evaporar a agua: 
Q=m.L, onde m=? e L=2256000 J/kg, falta descobrir a massa: 
m=me.V, onde me=1000 e V=0,12m.15x10^-5m² V=1,8x10^-5m³, então 
m=1000.1,8x10^-5 
m=0,018kg, pronto, podemos calcular a energia agora 
Q=0,018.2256000 
Q=40608 J, ainda não é o resultado final ok 
Próximo: 
Vc precisa da equação de resistencia elétrica: 
R=ρ.L/A, onde ρ=150, L=0,12 e A=15x10^-5 
R=120000Ω 
A equação para achar a corrente é 
P=R.I², 
I²=P/R, o R nós temos, falta o P( que é potencia medida em W), se lembra do Q=40608 J? pois é: 
1W=1J/1s, ou seja P=Q/t, como o tempo é 2x10^-3s; 
P=40608/2x10^-3 
P=20304000, temos tudo então finalmente: 
I²=P/R 
I²=20304000/120000 
I²=169,2 
I=√169,2 
I=13A

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