P8: Um LDR é posto no topo de um prédio. Esboce a curva da resistência que indicaria o nascer e o ocaso do Sol.

Passo 1

O enunciado pede para esboçar a curva da resistência de um LDR (Light Dependent Resistor) colocado no topo de um prédio, de modo que essa curva indique o instante do nascer e do ocaso do Sol. O conteúdo envolvido é a característica de fotocondutividade do LDR, isto é, a variação da resistência elétrica em função da intensidade luminosa.

Passo 2

Sabendo que a resistência R de um LDR varia inversamente com a iluminância I, podemos escrever qualitativamente
R \propto \frac{1}{I}\,.
Isto significa que, à noite (quando I\approx0), a resistência atinge um valor máximo R_{\max}, e durante o dia, com alta iluminância, atinge um valor mínimo R_{\min}.

Passo 3

Como o Sol nasce pela manhã, a iluminância cresce gradualmente, fazendo R cair suavemente de R_{\max} até R_{\min} (por volta do meio-dia). À tarde, conforme a iluminância decresce, R sobe novamente, retornando a R_{\max} no escuro.

Passo 4

Esboço qualitativo da resistência em função do tempo:
Tempo \triangleright
Resistência \blacktriangle
\vert ____
\vert / \ \leftarrow valor baixo (dia)
\vert / \
\underline{\hspace{3cm}} \hspace{3cm} \leftarrow valor alto (noite)
\triangleright
onde
  • à esquerda e à direita temos o período noturno com resistência alta ( R_{\max});
  • a curva desce no nascer do Sol (queda de R);
  • atinge o mínimo ao meio-dia ( R_{\min});
  • e sobe novamente no ocaso.

Resposta

Esboço qualitativo: resistência alta e constante à noite, decresce suavemente ao nascer do Sol até mínimo ao meio-dia, depois aumenta suavemente no ocaso e retorna ao valor alto da noite.

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