ENEM 2013 — questão 89 de Física
Enunciado em texto
Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático. O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e de diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito () e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida.
[Figura: circuito em forma de losango (ponte). Uma bateria de 10 V tem o polo positivo ligado ao vértice de cima e o negativo ao vértice de baixo, que está aterrado. Braço de cima à esquerda: 470 Ω; braço de cima à direita: 470 Ω; braço de baixo à esquerda: ; braço de baixo à direita: 120 Ω. Um voltímetro digital liga o vértice da esquerda (terminal +) ao vértice da direita (terminal −).]
Para um valor de temperatura em que , a leitura apresentada pelo voltímetro será de
a) + 6,2 V.
b) + 1,7 V.
c) + 0,3 V.
d) – 0,3 V.
e) – 6,2 V.
(Enunciado e figura: ENEM 2013, 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: a leitura do voltímetro, que é o potencial do terminal + (vértice esquerdo) menos o do terminal − (vértice direito).
Passo 1 — o circuito. O voltímetro ideal não deixa passar corrente. Então sobram dois caminhos independentes, em paralelo com a bateria, cada um com 10 V: à esquerda, 470 Ω em série com ; à direita, 470 Ω em série com 120 Ω. O vértice de baixo está a 0 V (terra) e o de cima a 10 V.
Passo 2 — o lado esquerdo (+). O potencial do vértice esquerdo é a tensão sobre (divisor de tensão):
Passo 3 — o lado direito (−):
Passo 4 — a leitura:
O sinal é negativo porque o terminal − está num potencial mais alto que o terminal +.
⚠️ As armadilhas: fazer a conta ao contrário, , e marcar + 0,3 V (alternativa C). Ou parar no Passo 2 e dar só a tensão sobre , cerca de + 1,7 V (alternativa B).
A ideia em uma frase: na ponte, cada lado é um divisor de tensão; o voltímetro lê a diferença entre os dois pontos do meio, com sinal: V₊ − V₋.
Resposta: alternativa D (– 0,3 V).
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.
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