Utilizando a força eletromotriz no Enem

Em nossa postagem de hoje vamos estudar sobre um conteúdo muito importante para as questões de física do Enem, que é a força eletromotriz. Para isso, além de comentarmos sobre as equações que estão relacionadas com a força eletromotriz e também com a força contraeletromotriz, vamos apresentar também uma questão retirada do próprio Enem sobre o tema, para que você compreenda como o conteúdo pode ser abordado durante o Exame Nacional do Ensino Médio.

A força eletromotriz

A força eletromotriz (FEM) pode ser entendida como a quantidade de trabalho que um gerador elétrico pode realizar para cada unidade de carga elétrica. Apesar do nome confundir parte dos estudantes, a força eletromotriz é um potencial elétrico, e a sua unidade é dada em volts (V), no Sistema Internacional.

Podemos calcular a força eletromotriz da seguinte maneira:

Em que ε é a força eletromotriz (V), τ é o trabalho do gerador (J) e q é a carga elétrica (C). Com isso, a tensão útil produzida em um gerador nessa situação será:

Onde U é a tensão útil do gerador (V), e é a força eletromotriz (V), rin é a resistência interna do gerador (Ω) e i é a corrente que atravessa o gerador (A).

A força contraeletromotriz

a força contraeletromotriz (FCEM) é denominada toda a energia elétrica que um receptor transformará em outras formas de energia que não sejam calor. Assim, podemos calcular a força contraeletromotriz com a equação a seguir:

Apesar da equação ser igual a utilizada pela FEM, neste caso devemos utilizar o trabalho relacionado às cargas elétricas consumidas pelo receptor. Além disso, a tensão útil de um gerador neste caso pode ser calculada de forma muito parecida, com uma inversão do sinal:

Questão do Enem

Como você pôde perceber ao longo da publicação, tanto a força eletromotriz quanto a força contraeletromotriz são muito importantes para a área da elétrica, sendo também estudadas durante as provas do Enem. Para exemplificar como este conteúdo pode ser cobrado, vamos apresentar a seguir um exercício retirado da prova de 2020 do Enem (aplicação digital), que aborda os conceitos estudados nesta publicação de uma forma muito interessante! Aproveite para treinar o conteúdo estudado!

“Diversos brinquedos são constituídos de pilhas ligadas a um motor elétrico. A figura mostra uma pilha e um motor acoplados, em que ε representa a força eletromotriz (FEM) da pilha, ε’ representa a força contraeletromotriz (FCEM) do motor e r e r’ são resistências internas. Um problema comum que danifica esses brinquedos é o travamento do eixo do motor.

O que ocorre com a FCEM e com a energia fornecida pelas pilhas, que ocasiona danos ao motor, quando seu eixo de rotação é travado?”

a) A FCEM iguala-se com a FEM e toda a energia fornecida pela pilha fica armazenada no circuito.

b) A FCEM sofre grande aumento e toda a energia fornecida pela pilha passa a ser dissipada na forma de calor.

c) A FCEM inverte a polaridade e toda a energia fornecida pela pilha é devolvida para ela na forma de energia potencial.

d) A FCEM reduz-se a zero e toda a energia fornecida pela pilha passa a ser dissipada na resistência interna do motor.

e) A FCEM mantém-se constante e toda a energia fornecida pela pilha continua sendo transformada em energia mecânica

Alternativa correta: D.

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Por quê, Porquê, Porque e Por que: aprenda a diferença entre cada um para não errar no Enem!

A língua portuguesa é de fato muito rica e por isso traz um grande número de possibilidades para algumas palavras e isso, às vezes, pode causar dúvidas aos falantes de seu idioma. Uma dessas dúvidas mais comuns está ligada ao uso dos “porquês”. Na fala não há motivo nenhum para preocupação, mas na hora da escrita em norma padrão quase sempre é feita uma consulta para saber a diferença entre um e outro e não fazer feio no texto.
https://infoenem.com.br/por-que-porque-porque-e-por-que-aprenda-a-diferenca-entre-cada-um-para-nao-errar-no-enem/

O que é SiSU?

É o sistema informatizado do MEC por meio do qual instituições públicas de ensino superior (federais e estaduais) oferecem vagas a candidatos participantes do Enem (Exame Nacional do Ensino Médio).
https://infoenem.com.br/como-funciona-o-sisu/

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