ENEM 2014 — questão 57 de Física
Enunciado em texto
Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições A ou B.
[Circuito: o polo + do gerador G liga-se a um fio vertical à esquerda, onde estão ligados os terminais esquerdos das lâmpadas 1 (em cima) e 3 (no meio). Os terminais direitos das lâmpadas 1 e 3 se juntam num nó; desse nó sai um fio para o terminal esquerdo da lâmpada 2 (no alto, à direita) e outro fio que desce até o contato A da chave. O terminal direito da lâmpada 2 desce até o contato B da chave. O polo − do gerador vai ao terminal móvel da chave, que pode tocar A ou B.]
Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posição
a) B, pois a corrente será maior nesse caso.
b) B, pois a potência total será maior nesse caso.
c) A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso.
d) B, pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse caso.
e) A, pois a potência dissipada pelo gerador será menor nesse caso.
(Enunciado e figura: ENEM 2014, aplicação regular, Caderno 1 – Azul — 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: em qual posição da chave a lâmpada 1 recebe mais potência (brilha mais), e por quê.
Passo 1 — chave em A. O circuito fecha pelo nó entre as lâmpadas 1 e 3. A lâmpada 2 fica com um terminal solto (B aberto) e não acende. As lâmpadas 1 e 3 ficam em paralelo, cada uma ligada diretamente aos terminais do gerador. Com R a resistência de cada lâmpada e U a tensão do gerador:
Passo 2 — chave em B. Agora a corrente passa pelo paralelo (1 e 3) e depois pela lâmpada 2, em série:
A tensão se divide na proporção das resistências: o paralelo (R/2) fica com 1/3 de U e a lâmpada 2 (R) com 2/3:
Passo 3 — comparar o brilho. A potência na lâmpada 1 é . Em A ela vale ; em B, , nove vezes menos. A lâmpada 1 brilha mais com a chave em A, e o motivo é que, nessa posição, a resistência equivalente é menor ( contra ) e a lâmpada 1 recebe a tensão inteira do gerador.
Por que não as outras: (A) e (B) estão invertidas: em B a resistência equivalente é maior, então a corrente total e a potência total são menores; (D) o gerador é de tensão constante; (E) em A a corrente total é maior, então o gerador fornece mais potência, não menos.
⚠️ A armadilha: achar que “mais lâmpadas ligadas” significa mais corrente. Aqui a lâmpada 2 entra em série, o que aumenta a resistência e diminui a corrente.
A ideia em uma frase: com a chave em A, a lâmpada 1 fica ligada direto no gerador; em B, ela divide a tensão com a lâmpada 2 em série e fica com só um terço dela.
Resposta: alternativa C (posição A, resistência equivalente menor).
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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