ENEM 2012 — questão 73 de Física
Enunciado em texto
Para ligar ou desligar uma mesma lâmpada a partir de dois interruptores, conectam-se os interruptores para que a mudança de posição de um deles faça ligar ou desligar a lâmpada, não importando qual a posição do outro. Esta ligação é conhecida como interruptores paralelos. Este interruptor é uma chave de duas posições constituída por um polo e dois terminais, conforme mostrado nas figuras de um mesmo interruptor. Na Posição I a chave conecta o polo ao terminal superior, e na Posição II a chave o conecta ao terminal inferior.
[Figura: o mesmo interruptor em duas posições. Um fio chega pela esquerda ao polo; à direita há dois terminais, um superior e um inferior, cada um com um fio saindo para a direita. “Posição I”: a chave liga o polo ao terminal superior. “Posição II”: a chave liga o polo ao terminal inferior.]
O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto é:
[Em todas as alternativas há dois interruptores iguais ao da figura, o 1 à esquerda e o 2 à direita, uma lâmpada e dois fios da rede, que chegam pela esquerda.]
a) [Circuito: um fio da rede vai ao polo do interruptor 1 e o outro fio da rede vai ao terminal inferior do interruptor 1. O terminal superior do 1 liga-se ao polo do 2. A lâmpada está ligada entre o terminal superior e o terminal inferior do interruptor 2.]
b) [Circuito: um fio da rede vai ao polo do 1. O terminal superior do 1 vai a um lado da lâmpada; o terminal inferior do 1 vai ao polo do 2. O terminal superior do 2 vai ao outro lado da lâmpada, e o terminal inferior do 2 vai ao outro fio da rede.]
c) [Circuito: um fio da rede vai ao polo do 1 e o outro fio da rede vai a um lado da lâmpada. O terminal superior do 1 liga-se ao polo do 2; o terminal inferior do 1 liga-se ao terminal inferior do 2. O terminal superior do 2 vai ao outro lado da lâmpada.]
d) [Circuito: o interruptor 2 está espelhado (terminais à esquerda, polo à direita). Um fio da rede vai ao polo do 1; o outro fio da rede vai ao polo do 2. A lâmpada está ligada entre o terminal superior do 1 e o terminal superior do 2; o terminal inferior do 1 liga-se direto ao terminal inferior do 2.]
e) [Circuito: o interruptor 2 está espelhado (terminais à esquerda, polo à direita). Um fio da rede vai ao polo do 1; o outro fio da rede vai a um lado da lâmpada. O terminal superior do 1 liga-se ao terminal superior do 2; o terminal inferior do 1 liga-se ao terminal inferior do 2. O polo do 2 vai ao outro lado da lâmpada.]
(Enunciado e figura: ENEM 2012, aplicação regular, Caderno 3 – Branco — 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: o circuito em que mexer em qualquer dos dois interruptores sempre troca o estado da lâmpada (acesa ↔ apagada).
Passo 1 — a ligação certa. O caminho da corrente tem de ser: rede → polo do interruptor 1 → um dos dois fios que ligam os terminais do 1 aos terminais do 2 → polo do 2 → lâmpada → rede. Ou seja: os dois terminais do 1 ligados aos dois terminais do 2, um a um, e a rede e a lâmpada nos polos.
Passo 2 — testar a (E), que tem essa estrutura:
• 1 em I e 2 em I: polo 1 → terminal superior → terminal superior do 2 → polo 2 → lâmpada: acesa;
• mudando só o 2 (para II): o polo 2 vai para o terminal inferior, que só se liga ao terminal inferior do 1, desconectado: apagada;
• mudando agora o 1 (para II): polo 1 → terminal inferior → terminal inferior do 2 → polo 2 → lâmpada: acesa de novo.
Cada mudança, em qualquer interruptor, troca o estado da lâmpada: a lâmpada acende quando os dois estão na mesma posição e apaga quando estão em posições diferentes.
Por que não as outras:
• (A) com o 1 na posição II, os dois fios da rede ficam ligados direto, sem a lâmpada: curto-circuito; e na posição I a lâmpada não fecha circuito com a rede;
• (B) com os dois na posição II, a rede fica ligada direto, pelo polo do 1 e pelo polo do 2 até o outro fio: curto-circuito; e a lâmpada nunca acende;
• (C) a lâmpada só acende com os dois na posição I; a partir de (II, II), mudar só o 1 deixa a lâmpada apagada;
• (D) com os dois na posição II, o fio que liga os terminais inferiores põe a rede em curto, sem passar pela lâmpada.
⚠️ A armadilha: escolher um circuito em que a lâmpada acende em alguma posição, como a (C) ou a (D), sem testar todas as combinações. É preciso conferir as quatro: (I, I), (I, II), (II, I) e (II, II).
A ideia em uma frase: no interruptor paralelo, a rede e a lâmpada vão nos polos e os terminais de um interruptor ligam-se aos do outro: a lâmpada acende quando os dois estão na mesma posição.
Resposta: alternativa E.
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.