FMABC 2020 — questão 59 de Física

Enunciado em texto
Um circuito elétrico é constituído por um gerador, de força eletromotriz = 12 V e resistência interna r, e por um resistor R, de resistência variável, como mostra a figura.
[Figura: circuito de uma malha só. À esquerda, dentro de um retângulo tracejado (o gerador), a resistência interna r em série com a bateria (polo + em cima, polo − embaixo). À direita, o resistor variável R (um retângulo atravessado por uma seta inclinada). No fio de cima, uma seta indica a corrente i para a direita.]
A intensidade da corrente elétrica i que percorre o circuito varia em função do valor da resistência do resistor R, de acordo com o gráfico.
[Gráfico: corrente i (A), de 0 a 12,0 (marcas a cada 1,0, rótulos a cada 2,0), em função de R (Ω), de 0 a 6,0 (quadriculado a cada 0,5). A curva decresce, partindo de perto de 12 A em R ≈ 0,5 Ω. Pontos que caem em cruzamentos da malha: i = 8,0 A em R = 1,0 Ω; i = 6,0 A em R = 1,5 Ω; i = 4,0 A em R = 2,5 Ω; i = 3,0 A em R = 3,5 Ω; e a curva termina perto de i = 2,0 A em R ≈ 5,5 Ω.]
O valor da resistência interna do gerador é
(A) 0,6 Ω.
(B) 0,2 Ω.
(C) 0,7 Ω.
(D) 0,5 Ω.
(E) 0,8 Ω.
(Enunciado e figura: Vestibular FMABC 2020, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMABC/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário FMABC e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a resistência interna r do gerador, usando um ponto do gráfico.
Passo 1 — a lei de Pouillet. Num circuito de uma malha só, a fem do gerador se divide entre a resistência interna e a externa, que estão em série:
Passo 2 — um ponto bem lido do gráfico. Em R = 1,5 Ω a curva passa exatamente por i = 6,0 A:
Conferindo com outros pontos: em R = 2,5 Ω, A; em R = 3,5 Ω, A; em R = 1,0 Ω, A. Todos batem com a curva.
⚠️ A armadilha: esquecer a resistência interna e usar : em R = 1,5 Ω daria 8,0 A, e não 6,0 A como no gráfico. A diferença entre o que “seria” e o que se lê é justamente o efeito de r.
A ideia em uma frase: pegue um ponto do gráfico que caia bem num cruzamento da malha e aplique i = ε/(R + r).
Resposta: alternativa D (0,5 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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.