ENEM 2016 — questão 51 de Física
Enunciado em texto
Três lâmpadas idênticas foram ligadas no circuito esquematizado. A bateria apresenta resistência interna desprezível, e os fios possuem resistência nula. Um técnico fez uma análise do circuito para prever a corrente elétrica nos pontos: A, B, C, D e E; e rotulou essas correntes de I_A, I_B, I_C, I_D e I_E, respectivamente.
[Figura: bateria V na base; três lâmpadas L₁, L₂ e L₃ em paralelo. O ponto A fica no fio inferior esquerdo (antes de todas as derivações) e E no fio inferior direito; B fica no fio vertical esquerdo, entre as derivações de L₃ e L₂; C fica logo após L₁ e D logo após L₂.]
O técnico concluiu que as correntes que apresentam o mesmo valor são
a) I_A = I_E e I_C = I_D.
b) I_A = I_B = I_E e I_C = I_D.
c) I_A = I_B, apenas.
d) I_A = I_B = I_E, apenas.
e) I_C = I_B, apenas.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
Primeiro, identificar a associação. As três lâmpadas estão ligadas em paralelo: cada uma tem seus dois terminais nos mesmos dois trechos de fio que vêm da bateria. Como são idênticas e estão sob a mesma tensão, cada uma conduz a mesma corrente .
Passo 2 — o que cada ponto do circuito carrega. Este é o trabalho da questão: seguir o fio.
• A está no fio que sai da bateria, antes de qualquer derivação ⇒ carrega a corrente total, .
• E está no fio que volta para a bateria, depois de todas as junções ⇒ também carrega .
• B está no fio da esquerda acima da derivação de ⇒ carrega só o que vai para e , ou seja, .
• C está logo depois de ⇒ carrega .
• D está logo depois de ⇒ carrega .
Passo 3 — juntar.
As igualdades verdadeiras são e — alternativa A.
A armadilha é o ponto B, e ela aparece em três alternativas (B, C, D). É tentador achar que A e B são "o mesmo fio", porque estão na mesma linha vertical do desenho. Mas entre eles há uma derivação — a de . Depois de uma derivação, o fio não carrega mais a mesma corrente.
A regra que evita o erro (Lei dos Nós): dois pontos só têm a mesma corrente se não houver nenhuma junção entre eles. Ao comparar dois pontos, o teste não é "parecem estar no mesmo fio?", é "consigo ir de um ao outro sem passar por uma bifurcação?"
A ideia em uma frase: corrente igual exige caminho sem derivação no meio — e o ponto B tem uma.
Resposta: alternativa A.
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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