FCM-MG 2017 — questão 45 de Física
Enunciado em texto
Uma lâmpada incandescente foi submetida a voltagens crescentes e verificaram-se as correntes elétricas correspondentes, mostradas no gráfico a seguir.
[Gráfico: i (Ampère), de 0 a 0,4, no eixo vertical, contra V (Volt), de 0 a 10, no eixo horizontal. A curva sai da origem subindo muito inclinada e vai ficando cada vez menos inclinada (côncava para baixo): passa por cerca de 0,14 A em 2 V, 0,20 A em 4 V, 0,25 A em 6 V, 0,28 A em 8 V e chega a cerca de 0,32 A em 10 V.]
Sobre o comportamento elétrico dessa lâmpada, três estudantes fizeram as seguintes afirmações:
Elias afirmou que a resistência elétrica dessa lâmpada cresce com o aumento da voltagem a ela aplicada.
Felipe disse que, quando a d.d.p. sobre a lâmpada for de 4 volt, a sua resistência vale cerca de 20 ohm.
Glória acha que, nesse tipo de gráfico, a resistência elétrica do dispositivo é calculada pela inclinação da tangente no ponto.
Do ponto de vista da Física, apenas:
(A) Elias fez uma afirmação correta.
(B) Glória fez uma afirmação correta.
(C) Elias e Felipe fizeram afirmações corretas.
(D) Felipe e Glória fizeram afirmações corretas.
(Enunciado e figura: Vestibular FCM-MG 2017, Medicina — FCM-MG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Ciências Médicas de Minas Gerais (FCM-MG).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar as três afirmações sobre a resistência da lâmpada.
Passo 1 — como se calcula a resistência. A resistência num ponto de funcionamento é a razão entre a tensão e a corrente naquele ponto:
Passo 2 — Felipe. No gráfico, em V = 4 V a corrente é cerca de 0,20 A:
Felipe está certo.
Passo 3 — Elias. Lendo outros pontos:
A resistência cresce com a tensão. Isso faz sentido: com mais tensão passa mais corrente, o filamento esquenta mais, e a resistividade do metal aumenta com a temperatura. Elias está certo.
Passo 4 — Glória. A resistência é V/i, ou seja, a inclinação da reta que liga a origem ao ponto (no gráfico V × i), e não a inclinação da tangente. Num gráfico i × V como este, a inclinação de qualquer reta tem unidade de A/V, que é o inverso de resistência. Glória está errada.
⚠️ A armadilha: achar que, com a curva “subindo”, a resistência cai, porque a corrente aumenta. A corrente aumenta, sim, mas cada vez menos que a tensão: a razão V/i cresce.
A ideia em uma frase: resistência é V/i no ponto; numa lâmpada o filamento esquenta e essa razão aumenta com a tensão.
Resposta: alternativa C (Elias e Felipe).
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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