ENEM 2022 — questão 133 de Física

Enunciado em texto
Uma lanterna funciona com três pilhas de resistência interna igual a 0,5 Ω cada, ligadas em série. Quando posicionadas corretamente, devem acender a lâmpada incandescente de especificações 4,5 W e 4,5 V. Cada pilha na posição correta gera uma f.e.m. (força eletromotriz) de 1,5 V. Uma pessoa, ao trocar as pilhas da lanterna, comete o equívoco de inverter a posição de uma das pilhas. Considere que as pilhas mantêm contato independentemente da posição.
Com esse equívoco, qual é a intensidade de corrente que passa pela lâmpada ao se ligar a lanterna?
a) 0,25 A. b) 0,33 A. c) 0,75 A. d) 1,00 A. e) 1,33 A.
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 corrente na lâmpada quando uma das três pilhas é colocada invertida.
Passo 1 — a resistência da lâmpada, que o enunciado dá disfarçada. As especificações e são os valores nominais — o que ela consome funcionando corretamente:
Passo 2 — a fem com a pilha invertida. Duas pilhas apontam num sentido e uma no contrário. As fems se somam algebricamente:
A lanterna passa a funcionar como se tivesse uma pilha só — perde dois terços da tensão.
Passo 3 — o passo que decide a questão: a resistência interna NÃO diminui. Aqui está a pegadinha inteira. Inverter a pilha muda o sentido da fem dela, mas ela continua fisicamente no circuito, em série, com seus :
São três pilhas ajudando a atrapalhar e só uma ajudando a empurrar.
Passo 4 — lei de Ohm no circuito completo.
Compare com o funcionamento correto, e veja o tamanho do estrago: com as três pilhas certas, e . A corrente caiu para um terço — a lâmpada acende fraquinha, mas acende. É por isso que o defeito é difícil de diagnosticar: a lanterna não morre, ela só fica ruim.
A armadilha da alternativa (B), : é o que dá se você achar que a pilha invertida "some" do circuito e usar : … ou, numa variante, , esquecendo a resistência interna por completo. O enunciado blinda isso com uma frase: "as pilhas mantêm contato independentemente da posição".
A armadilha da (C), : é a corrente correta, com as três pilhas na posição certa. Quem não percebeu a inversão marca essa.
A ideia em uma frase: pilha invertida subtrai fem mas continua somando resistência interna — atrapalha duas vezes.
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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