ENEM 2020 Digital — questão 92 de Física
Enunciado em texto
O adaptador de tomada tipo T (Figura 1) é um acessório utilizado em domicílios para ligar vários aparelhos eletrodomésticos em uma única tomada. Conectar três aparelhos de alta potência em um mesmo adaptador pode superaquecê-lo e, consequentemente, provocar um incêndio. O circuito da Figura 2A representa um aparelho de resistência elétrica R ligado ao adaptador de resistência elétrica r. Na Figura 2B está representado um circuito com três aparelhos de resistência elétrica R ligados ao mesmo adaptador. Em ambos os circuitos, os pontos C e D são os terminais de uma mesma tomada elétrica. Considere todos os resistores ôhmicos.
Na Figura 2A, entre os pontos C e D há r em série com um R. Na Figura 2B, entre C e D há r em série com três resistores R ligados em paralelo entre si.
Comparando-se a Figura 2B com a Figura 2A, verifica-se que o possível superaquecimento do adaptador de tomada acontece em decorrência do aumento da
a) tensão em R.
b) corrente em R.
c) tensão entre C e D.
d) corrente entre C e D.
e) resistência equivalente entre C e D.
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: qual grandeza aumenta e faz o adaptador esquentar, quando se troca um aparelho por três.
Passo 1 — ler os dois circuitos.
Figura 2A: o adaptador (resistência ) em série com um aparelho ().
Figura 2B: o adaptador em série com três aparelhos em paralelo. Três resistências iguais em paralelo valem um terço:
Passo 2 — o passo que resolve tudo: ligar mais aparelhos DIMINUI a resistência. É contraintuitivo e é o coração da questão. Cada aparelho novo abre mais um caminho para a corrente, e mais caminhos em paralelo significam menos resistência total.
Passo 3 — o que isso faz com a corrente. A tomada mantém a mesma tensão entre C e D. Com resistência menor:
E essa é a corrente entre C e D — a corrente total, que passa inteira pelo adaptador.
Passo 4 — por que o adaptador esquenta. A potência dissipada nele é
e a corrente entra ao quadrado. Triplicar a corrente multiplica por nove o calor gerado no adaptador. É por isso que ele derrete — e é por isso que "adaptador benjamim com três aparelhos de alta potência" é causa comum de incêndio doméstico.
Resposta: alternativa D (corrente entre C e D).
Por que não a (B), "corrente em R": a corrente em cada na figura 2B é menor que a corrente do circuito 2A, porque a corrente total se divide entre os três. Cada aparelho individualmente puxa menos; quem sofre é o adaptador, que aguenta a soma.
Por que não a (C), "tensão entre C e D": é a tensão da tomada, e ela é fixa. Ligar aparelhos não muda a tensão da rede.
Por que não a (E), "resistência equivalente": ela diminui, não aumenta. A alternativa acerta a grandeza envolvida e erra o sentido.
A ideia em uma frase: cada aparelho em paralelo abre mais um caminho, a resistência cai, a corrente total sobe — e é ela que passa toda pelo adaptador.
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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