ENEM 2021 — questão 105 de Física
Enunciado em texto
Um garoto precisa montar um circuito que acenda três lâmpadas de cores diferentes, uma de cada vez. Ele dispõe das lâmpadas, de fios, uma bateria e dois interruptores, como ilustrado, junto com seu símbolo de três pontos. Quando esse interruptor fecha AB, abre BC e vice-versa.
A figura mostra o símbolo da bateria, as três lâmpadas (VERDE, VERMELHA e AZUL) e o interruptor de três pontos A, B e C, em que B é o ponto comum.
O garoto fez cinco circuitos elétricos usando os dois interruptores, mas apenas um satisfaz a sua necessidade. Esse circuito é representado por
a), b), c), d), e) — cinco esquemas de circuito com a bateria, as três lâmpadas e os dois interruptores ligados de maneiras diferentes.
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 dos cinco circuitos acende três lâmpadas, uma de cada vez.
Passo 1 — entender a chave. O interruptor tem três pontos: A, B e C. O enunciado diz "quando esse interruptor fecha AB, abre BC e vice-versa". Traduzindo: B é o pino comum (por onde a corrente chega) e a lâmina liga B a A ou B a C — nunca aos dois, nunca a nenhum. É um desvio de trilho.
Passo 2 — o critério, antes de olhar os desenhos. Para acender uma de cada vez com duas chaves e três lâmpadas, o caminho da bateria tem de cair sempre em uma chave, e a chave tem de mandar a corrente ou para uma lâmpada ou para a chave seguinte. É uma cascata:
bateria → chave 1. Se a chave 1 estiver em A, a corrente vai para a VERDE e o circuito fecha ali. Se estiver em C, ela é entregue à chave 2.
chave 2 → resto. Se a chave 2 estiver em A, acende a VERMELHA; se estiver em C, acende a AZUL.
Passo 3 — o teste rápido que elimina quatro alternativas de uma vez. Olhe só para a AZUL. Em A, B, C e E, o fio que sai por baixo da AZUL desce e encontra a mesma linha horizontal em que está o polo da bateria — ou seja, a AZUL fica ligada direto entre os dois polos. Ela acende o tempo todo, independentemente de qualquer chave. Já mata as quatro: nunca se consegue "uma de cada vez".
Passo 4 — o circuito D, conferido caminho por caminho. Nele o fio de baixo da AZUL não encosta na linha da bateria: ele vai até o ponto C da segunda chave.
• Chave 1 em A → bateria, VERDE, volta. Só a verde acende.
• Chave 1 em C, chave 2 em A → bateria, chave 1, chave 2, VERMELHA, volta. Só a vermelha.
• Chave 1 em C, chave 2 em C → bateria, chave 1, chave 2, AZUL, volta. Só a azul.
Três posições, três lâmpadas, uma por vez, e todas alcançáveis. É o que o garoto precisa.
O erro típico nas outras: ligar as duas chaves em paralelo (A com A, C com C, como na alternativa E) parece organizado, mas põe VERDE e VERMELHA lado a lado no mesmo trecho — acendem juntas.
A ideia em uma frase: chave de duas posições é um desvio; para acender uma de cada vez, os desvios têm de vir em cascata, um alimentando o outro — e nenhuma lâmpada pode ter caminho próprio até a bateria.
Resposta: alternativa D.
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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