ENEM 2009 — questão 44 de Física
Enunciado em texto
Considere a seguinte situação hipotética: ao preparar o palco para a apresentação de uma peça de teatro, o iluminador deveria colocar três atores sob luzes que tinham igual brilho e os demais, sob luzes de menor brilho. O iluminador determinou, então, aos técnicos, que instalassem no palco oito lâmpadas incandescentes com a mesma especificação (L1 a L8), interligadas em um circuito com uma bateria, conforme mostra a figura.
[Figura: a bateria E fica à esquerda. No fio de cima, a partir dela, vêm em sequência L1, depois um nó, L4, outro nó, e L7. Do primeiro nó desce um ramo com L2 e L3 em série até o fio de baixo; do segundo nó desce um ramo com L5 e L6 em série até o fio de baixo; depois de L7, desce L8 até o fio de baixo, que volta à bateria.]
Nessa situação, quais são as três lâmpadas que acendem com o mesmo brilho por apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas, sob as quais devem se posicionar os três atores?
a) L1, L2 e L3.
b) L2, L3 e L4.
c) L2, L5 e L7.
d) L4, L5 e L6.
e) L4, L7 e L8.
(Enunciado e figura: ENEM 2009, aplicação regular, Caderno 2 – Amarelo — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: como a corrente se divide no circuito, para achar as três lâmpadas com corrente igual.
Passo 1 — reduzir o circuito pela direita. Chame de R a resistência de cada lâmpada.
• L7 e L8 em série: 2R. L5 e L6 em série: 2R. Esses dois ramos estão em paralelo entre o segundo nó e o fio de baixo:
• Somando L4, em série: R + R = 2R.
• Esse conjunto (2R) está em paralelo com o ramo L2–L3 (também 2R): de novo, R.
Passo 2 — dividir a corrente. Seja I a corrente que sai da bateria e passa por L1.
• No primeiro nó, ela encontra dois caminhos de 2R: metade vai por L2–L3 e metade por L4. Então L2, L3 e L4 levam I/2 cada uma.
• No segundo nó, a corrente I/2 de L4 se divide de novo em dois caminhos de 2R: L5, L6, L7 e L8 levam I/4 cada uma.
Resumo: L1 com I (a mais brilhante), L2, L3 e L4 com I/2, e as outras quatro com I/4. As três de mesmo brilho são L2, L3 e L4.
⚠️ A armadilha: a (A). L1, L2 e L3 parecem estar “juntas”, mas L1 leva a corrente total I, o dobro da de L2 e L3.
A ideia em uma frase: reduza o circuito de trás para a frente e depois divida a corrente em cada nó: ramos de mesma resistência dividem a corrente ao meio.
Resposta: alternativa B (L2, L3 e L4).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.