O extensômetro, ou strain gauge, é um dispositivo que é posicionado na superfície de uma peça para mensurar a deformação diante da aplicação de um carregamento. É muito utilizado para verificação do nível de tensão atuante diante da operação de um máquina. Diante do contexto abordado nos textos e com base nos conhecimentos de Física associados ao fenômeno da resistividade elétrica, da ciência dos materiais e de circuitos elétricos, avalie as afirmações a seguir. O fio resistivo mostrado na figura ilustrada no texto 2 altera sua resistência de acordo com o “alongamento” da superfície em que está colorido. II. Considerando se o sentido de deformação para o qual projetado, o extensômetro aumenta a resistência a ser submetido a uma compressão. III. A partir de um condutor elétrico melhor ou mais fino, considerando se os dados de resistividade dos materiais condutores cobre (1,7 x 10-8 Ω.m) e prata (1,6 x 10-8 Ω.m) são utilizados. IV. O circuito conhecido como Ponte de Wheatstone, muito utilizado em conjunto com os extensômetros, cuja finalidade de conversão é de var para em.

Alternativa B

Esta questão aborda conceitos fundamentais de Física sobre sensores (extensômetros), propriedades dos materiais (resistividade) e circuitos elétricos (Ponte de Wheatstone). Para identificar a alternativa correta, é necessário analisar cada uma das quatro afirmações apresentadas no enunciado.

Análise Detalhada das Afirmações

I. O funcionamento do extensômetro

• Afirmação: "O fio resistivo... altera sua resistência de acordo com o 'alongamento' da superfície em que está colocado."
• Análise: Verdadeira. O princípio físico do strain gauge baseia-se na mudança geométrica do condutor. Quando o material se estica (alongamento), seu comprimento (L) aumenta e sua área da seção transversal (A) diminui. Como a resistência é dada por R = \rho \frac{L}{A}, ambos os fatores contribuem para aumentar a resistência elétrica.

II. Comportamento sob compressão

• Afirmação: "...o extensômetro aumenta a resistência quando é submetido a uma compressão."
• Análise: Falsa. A compressão é o oposto do alongamento. Ela encurta o material (L diminui) e o engrossa (A aumenta). Consequentemente, a resistência elétrica diminui, não aumenta.

III. Condutividade da Prata vs. Cobre

• Afirmação: "O prata é um condutor elétrico melhor que o cobre..."
• Dados: \rho_{Cobre} = 1,7 \times 10^{-8} \, \Omega m e \rho_{Prata} = 1,6 \times 10^{-8} \, \Omega m.
• Análise: Verdadeira. A capacidade de conduzir eletricidade é inversamente proporcional à resistividade (\sigma = \frac{1}{\rho}). Como $1,6 < 1,7$, a prata possui menor resistividade, sendo portanto um condutor mais eficiente que o cobre.

IV. Circuito Ponte de Wheatstone

• Afirmação: "...cuja relação de conversão é dada por V_M, em que R_1 representa a resistência variável..., está corretamente representado a seguir."
• Análise: Falsa. A fórmula apresentada na imagem (V_M = V (\frac{R_3}{R_1 + R_2} - \frac{R_4}{R_3 + R_4})) não corresponde à equação padrão da Ponte de Wheatstone para a configuração mostrada. Em uma ponte balanceada ou desbalanceada típica, a tensão de saída depende da diferença entre divisores de tensão em ramos paralelos, geralmente envolvendo somas de resistores adjacentes no mesmo ramo (ex: R_1+R_3 e R_2+R_4), não cruzados como sugerido na fórmula da imagem. Além disso, a representação do circuito apresenta conexões ambíguas para a fonte de alimentação.

Conclusão

As afirmações corretas são exclusivamente a I e a III.

• A afirmação I descreve corretamente o princípio de funcionamento.
• A afirmação III compara corretamente as propriedades físicas dos metais fornecidos.
• As afirmações II e IV contêm erros conceituais e matemáticos.

Portanto, a alternativa que agrupa essas duas afirmações corretas é a B.