ENEM 2022 PPL — questão 131 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: que grandeza o multímetro 1 vai medir quando for ligado, e qual valor vai aparecer.

Passo 1 — descobrir o que cada multímetro é, olhando COMO está ligado. Essa é a chave da questão, e ela se responde na foto, não na conta:

Multímetro 2 está ligado em paralelo com a lâmpada (as duas pontas nos dois terminais dela) → é voltímetro, e marca a tensão sobre a lâmpada: $5{,}62\ \text{V}$.

Multímetro 1 está no meio do caminho da corrente, entre as pilhas e a lâmpada → em série → é amperímetro. Vai medir corrente elétrica. Isso já elimina as alternativas (D) e (E).

Passo 2 — calcular a corrente. Lei de Ohm na lâmpada, usando a tensão que o multímetro 2 já mediu:

$$i = \frac{U}{R} = \frac{5{,}62}{40} = 0{,}1405 \approx \mathbf{0{,}14\ \text{A}}$$

Passo 3 — o detalhe que separa a resposta certa da alternativa (B). Por que usar $5{,}62\ \text{V}$ e não os $6{,}0\ \text{V}$ das quatro pilhas?

$$4 \times 1{,}5 = 6{,}0\ \text{V} \qquad\text{mas o voltímetro leu } 5{,}62\ \text{V}$$

A diferença de $0{,}38\ \text{V}$ é o que se perde na resistência interna das pilhas. A tensão que de fato chega à lâmpada é a medida, não a nominal. Usando $6{,}0$ sairia $6{,}0/40 = 0{,}15\ \text{A}$ — que é exatamente a alternativa (B), plantada ali para quem preferiu o valor teórico ao valor lido.

Quando há um instrumento medindo, o instrumento ganha da conta de cabeça.

Resposta: alternativa A (corrente elétrica e 0,14).

A armadilha da alternativa (C), $0{,}29$: é $2 \times 0{,}1405$ — aparece em quem, de algum modo, dobra a corrente (por exemplo, imaginando dois ramos onde há um só).

Por que amperímetro vai em série e voltímetro em paralelo: o amperímetro precisa que toda a corrente passe por dentro dele, e por isso tem resistência quase nula (em paralelo, seria um curto-circuito). O voltímetro precisa não desviar corrente, e por isso tem resistência quase infinita (em série, abriria o circuito). Trocar os dois de lugar é o erro que queima multímetro em laboratório de escola.

A ideia em uma frase: quem está no caminho da corrente mede corrente — e a tensão que vale é a que o voltímetro leu, não a que as pilhas prometem.