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uma barra de cobre cilíndrica, de resistência elétrica R, comprimento L e seção reta

Uma barra de cobre cilíndrica, de resistência elétrica  R, comprimento L e seção reta A, é comprimida para a metade do seu comprimento original sem que seu volume se altere.
Pode-se afirmar que o novo valor de sua resistencia elétrica é:
(a) 4R
(b) 2R
(c) R/2
(d) R/4
(e) R

💡 4 Respostas

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Jhon

Vamos determinar a resistência inicial da barra utilizando a segunda lei de Ohm:

$$R_0=\rho\dfrac{l_0}{A_0}=\rho\dfrac{l_0}{\pi{r_0}^2}$$

Onde utilizei a equação para área de um círculo para a área da seção reta. Como o volume do cilindro não se altera, e seu comprimento cai pela metade, tem-se que a relação entre o raio final e inicial do cilindro é :

$$V=V_0\Rightarrow \pi r^2 l=\pi{r_0}^2 l_0\Rightarrow r^2 \dfrac{l_0}{2}={r_0}^2l_0\Rightarrow r^2=2{r_0}^2$$

Portanto, a nova resistência, após o cilíndrico ter seu comprimento diminuído pela metade e mantendo o volume constante, será:

$$R=\rho\dfrac{l}{\pi r^2}=\rho\dfrac{l_0}{2}\dfrac{1}{\pi\, 2 {r_0}^2}=\dfrac{1}{4}\rho\dfrac{l_0}{\pi{r_0}^2}=\dfrac{1}{4}R_0$$

Daí, conclui-se que a nova resistência será 1/4 da resistência inicial. Mas por quê? Ora, primeiro a resistência cai pela metade porque o comprimento do fio cai pela metade, e portanto o caminho para os elétrons passarem é menor (lembre-se que a resistência elétrica é a medida da dificuldade de cargas elétricas conseguirem se mover no condutor). Depois, como a área dobra, há mais espaço para os elétrons passarem, e novamente a resistência cai mais metade, resultando numa queda de 1/4 do valor da resistência inicial!
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Wilton Bennet

A resposta correta é a D - R/4

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