Imagine um gerador em contato com uma roda de bicicleta que está ligado a uma lâmpada de resistência constante. Se a velocidade da pedalada dobra, o que acontece com a potência de saída da lampada?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz: temos um gerador preso na roda de uma bike e ele alimenta uma lâmpada de resistência R constante. Se a gente dobrar a velocidade da pedalada (ou seja, a velocidade angular ω do gerador), o que acontece com a potência que a lâmpada recebe?
Conteúdo: indução eletromagnética (Faraday), Lei de Ohm e potência em resistor. Vamos usar a ideia de que a tensão do gerador é proporcional à velocidade de rotação e daí achar a potência P = V²/R.

Passo 2

Teoria da indução eletromagnética:
Segundo Faraday, a força eletromotriz (tensão) induzida num gerador giratório é proporcional à taxa de variação de fluxo magnético. Na prática, para o nosso caso simplificado dá pra dizer
Vrm ind propto omega
ou seja, se a velocidade angular ω dobra, a tensão V também dobra.

Passo 3

Agora lembramos da Lei de Ohm para a lâmpada de resistência R fixa:
I = VR
e da fórmula da potência elétrica num resistor:
P = V , I = V^2R
Se a gente dobra V (porque dobramos ω), então
V' = 2V Longrightarrow P' = V'^2R = (2V)^2R = 4V^2R = 4,V^2R = 4P

Passo 4

Concluímos que, ao dobrar a velocidade de rotação do gerador, a potência na lâmpada fica quatro vezes maior.

Resposta

A potência de saída da lâmpada quadruplica (fica 4 vezes maior).

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