ENEM 2015 PPL — questão 49 de Física
Enunciado em texto
Um eletricista projeta um circuito com três lâmpadas incandescentes idênticas, conectadas conforme a figura. Deseja-se que uma delas fique sempre acesa, por isso é ligada diretamente aos polos da bateria, entre os quais se mantém uma tensão constante. As outras duas lâmpadas são conectadas em um fio separado, que contém uma chave. Com a chave aberta (desligada), a bateria fornece uma potência X.
[Figura: uma bateria embaixo. A lâmpada 1 está ligada diretamente entre os dois polos da bateria. Num outro ramo, também ligado aos dois polos, estão, em série, a chave, a lâmpada 2 e a lâmpada 3. Esse ramo fica em paralelo com a lâmpada 1.]
Assumindo que as lâmpadas obedeçam à Lei de Ohm, com a chave fechada, a potência fornecida pela bateria, em função de X, é:
a) X.
b) X.
c) X.
d) 2X.
e) 3X.
(Enunciado e figura: ENEM 2015 PPL (2ª aplicação), 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: a nova potência da bateria quando o ramo das lâmpadas 2 e 3 é ligado.
Passo 1 — chave aberta. Só a lâmpada 1 (resistência R) está ligada, com a tensão U da bateria:
Passo 2 — chave fechada. A lâmpada 1 continua com a mesma tensão U e a mesma potência X. O novo ramo tem as lâmpadas 2 e 3 em série (resistência 2R), também sob a tensão U:
Passo 3 — total. A bateria fornece a soma:
Conferindo: cada uma das lâmpadas 2 e 3 recebe só U/2, e por isso brilha com 1/4 da potência da lâmpada 1: X/4 + X/4 = X/2.
⚠️ A armadilha: achar que cada lâmpada nova recebe a tensão toda e consome X, somando 3X (alternativa E). As lâmpadas 2 e 3 estão em série entre si: dividem a tensão.
A ideia em uma frase: ramos em paralelo com a bateria somam potências: X da lâmpada sozinha + X/2 das duas em série = 3X/2.
Resposta: alternativa C (X).
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.