ENEM 2014 (3ª aplicação) — questão 63 de Física
Enunciado em texto
Uma pessoa quer instalar uma iluminação decorativa para as festas de final de ano. Para isso, ela adquire um conjunto de 44 lâmpadas ligadas em série. Na sua residência a tensão da rede elétrica é de 220 V e a tomada utilizada pode fornecer o máximo de 4 A de intensidade de corrente.
Quais as especificações das lâmpadas que devem ser utilizadas para obter o máximo de potência na iluminação?
a) 5 V e 4 W
b) 5 V e 20 W
c) 55 V e 4 W
d) 220 V e 20 W
e) 220 V e 880 W
(Enunciado: ENEM 2014, 3ª aplicação, 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 tensão e a potência nominais de cada lâmpada para que o conjunto tire o máximo da tomada.
Passo 1 — a tensão em cada lâmpada. Em série, as 44 lâmpadas (iguais) dividem a tensão da rede:
Passo 2 — a corrente. Em série, a corrente é a mesma em todas as lâmpadas. Para a potência máxima, ela deve ser a maior que a tomada fornece: 4 A.
Passo 3 — a potência de cada lâmpada:
Conferindo: a potência total é W, que é exatamente o máximo da tomada: W.
Por que não as outras: (A) funciona, mas cada lâmpada puxaria só 0,8 A, longe do máximo. (C) 55 V seria a tensão se fossem 4 lâmpadas, não 44. (D) lâmpadas de 220 V ligadas em série receberiam só 5 V cada e quase não acenderiam. (E) 880 W é a potência do conjunto todo, não de cada lâmpada.
⚠️ A armadilha: a (E). Ela usa os 220 V e os 880 W do circuito inteiro, esquecendo que, em série, a tensão e a potência se dividem entre as 44 lâmpadas.
A ideia em uma frase: em série a tensão se divide e a corrente é a mesma: cada lâmpada recebe 220/44 = 5 V e, com 4 A, dissipa 20 W.
Resposta: alternativa B (5 V e 20 W).
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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