FACISB 2025 — questão 70 de Física

Gabarito DEletrodinâmica — lâmpada não ôhmica, curva i × U e circuito com resistorProcesso Seletivo Medicina · Prova Objetiva

Enunciado da questão 70 de Física do FACISB 2025 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

O gráfico mostra a variação da corrente elétrica que se estabelece em determinado tipo de lâmpada não ôhmica em função da diferença de potencial aplicada entre seus terminais.

[Gráfico: i (A), de 0 a 0,30, × U (V), de 0 a 9,0, com rótulos a cada 1,5 V e grade a cada 0,75 V e 0,05 A. A curva vermelha sobe rapidamente perto da origem e depois cada vez mais devagar: passa por cerca de 0,11 A em 1,5 V, por cerca de 0,15 A em 3,0 V, por 0,20 A em 6,0 V e chega a 0,25 A em 9,0 V.]

Duas lâmpadas desse tipo, $L_1$ e $L_2$ , uma bateria ideal, de força eletromotriz ε, um resistor ôhmico, de resistência R, e duas chaves interruptoras, $ch_1$ e $ch_2$ , compõem um circuito elétrico. Nesse circuito, quando as duas lâmpadas estão acesas, a corrente elétrica no resistor é de 0,40 A (situação 1), e, quando apenas uma das lâmpadas está acesa, a corrente no resistor passa a ser de 0,25 A (situação 2).

[Situação 1: bateria ε em série com o resistor R (corrente 0,40 A) e, depois dele, dois ramos em paralelo: $ch_1$ fechada em série com $L_1$ (0,20 A) e $ch_2$ fechada em série com $L_2$ (0,20 A); as duas lâmpadas acesas.]

[Situação 2: o mesmo circuito, com $ch_1$ aberta ( $L_1$ apagada) e $ch_2$ fechada; a corrente em R e em $L_2$ é 0,25 A.]

A resistência elétrica do resistor é igual a

(A) 10 Ω.

(B) 30 Ω.

(D) 20 Ω.

(E) 50 Ω.

(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2025 — FACISB/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o valor de R, usando as duas situações e a curva da lâmpada.

Passo 1 — a tensão em cada lâmpada, pelo gráfico. Como a lâmpada não é ôhmica, não dá para usar uma resistência fixa; a tensão sai da curva.

Situação 1: cada lâmpada tem 0,20 A, então U = 6,0 V.

Situação 2: a lâmpada acesa tem 0,25 A, então U = 9,0 V.

Passo 2 — a malha. A bateria é ideal: a fem ε é a soma da tensão no resistor com a tensão nas lâmpadas (em paralelo, todas com a mesma tensão):

$\varepsilon = 0{,}40\,R + 6{,}0$

$\varepsilon = 0{,}25\,R + 9{,}0$

Passo 3 — resolver. Igualando:

$0{,}40\,R + 6{,}0 = 0{,}25\,R + 9{,}0$

$0{,}15\,R = 3{,}0 \Rightarrow R = 20\ \Omega$

Conferindo: ε = 0,40 × 20 + 6 = 14 V e ε = 0,25 × 20 + 9 = 14 V. Bate.

⚠️ A armadilha: tratar a lâmpada como resistor de valor fixo (por exemplo, 6,0/0,20 = 30 Ω nas duas situações). Com 0,25 A ela teria 7,5 V, e a conta não fecha. A resistência dessa lâmpada muda com a corrente; é preciso ler a tensão no gráfico em cada caso.

A ideia em uma frase: com elemento não ôhmico, leia a tensão na curva para cada corrente e monte a equação da malha para cada situação.

Resposta: alternativa D (20 Ω).

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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