ENEM 2025 — questão 113 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: como ligar o resistor de proteção $R_P$ e quanto ele deve valer, sabendo que a fonte entrega 20% a mais de tensão do que o aparelho suporta.

Passo 1 — série ou paralelo? Em paralelo, os dois elementos ficam submetidos à mesma tensão: o aparelho continuaria recebendo os mesmos 20% a mais e nada teria sido resolvido. Para sobrar tensão em outro componente, ele precisa estar em série.

Passo 2 — repartindo a tensão. Em série, a tensão da fonte se divide entre os dois: $U_{fonte}=U_C+U_P$.

Passo 3 — usando os 20%. Como $U_{fonte}=1{,}2\,U_C$, vem $1{,}2\,U_C = U_C + U_P$, ou seja, $U_P = 0{,}2\,U_C$.

Passo 4 — de tensão para resistência. Em série a corrente é a mesma nos dois resistores. Por $U=R\,i$, as tensões ficam proporcionais às resistências: $\dfrac{R_P}{R_C}=\dfrac{U_P}{U_C}=0{,}2$, portanto $R_P = 0{,}2\,R_C$.

Conferindo: com $R_P=0{,}2\,R_C$ em série, o aparelho fica com $\dfrac{R_C}{R_C+0{,}2R_C}=\dfrac{1}{1{,}2}$ da tensão da fonte — exatamente o que desfaz o excesso de 20%.

A pegadinha do 1,2: uma das alternativas usa $R_P=1{,}2\,R_C$ em série. Aí o aparelho ficaria com $\dfrac{1}{2{,}2}$ da tensão da fonte, pouco mais da metade do necessário — o resistor de proteção estaria roubando quase toda a tensão.

Resposta: alternativa E.