Como jogar Esticar o fio
- Escolhe um teste e lê no cartão o fio e a mudança.
- Usa R = ρ·L ÷ A com A em m², ou pensa em proporções: R ∝ L e R ∝ 1 ÷ d².
- Escreve a tua previsão e carrega em Iniciar. O fio desenrola-se, alonga-se, engrossa ou estica, e o ohmímetro acompanha.
- Compara o ohmímetro e o gráfico com a tua previsão laranja.
O comprimento e a espessura definem a resistência
Um fio opõe-se à corrente que o percorre, e quanto depende de três coisas: o comprimento, a espessura e o metal. Um fio mais comprido é um caminho mais comprido, por isso a sua resistência cresce na proporção do comprimento. Um fio mais grosso dá à corrente mais espaço lado a lado, por isso a sua resistência diminui na proporção da secção. O metal entra através da resistividade ρ: a do cobre é muito baixa, por isso usa-se nas instalações, enquanto a do nicromo é cerca de 65 vezes maior, por isso usa-se nos aquecedores. Em conjunto, R = ρ·L ÷ A. Para um fio redondo a secção é A = π·d² ÷ 4, por isso duplicar o diâmetro torna A quatro vezes maior e R quatro vezes menor. Esticar um fio até ao dobro do comprimento com o mesmo volume faz duas coisas ao mesmo tempo: o comprimento duplica e a secção fica a metade, por isso R fica quatro vezes maior.
Um modelo de aprendizagem focado
O fio é um condutor redondo e uniforme à temperatura ambiente, com resistividade fixa: cobre 1,68 × 10⁻⁸ Ω·m, nicromo 1,10 × 10⁻⁶ Ω·m. Os fios dos testes 2 a 4 são de nicromo, com os comprimentos e secções que dão as suas resistências iniciais. Cada mudança faz-se de forma contínua durante 2 s e mantém-se 1 s; esticar conserva o volume, por isso a secção diminui à medida que o comprimento cresce. O ohmímetro é ideal e as pinças não acrescentam resistência. As respostas dentro de 2 % estão certas.