FMABC 2021 — questão 59 de Física
Enunciado em texto
Uma lanterna é composta por certo número de LEDs idênticos associados em paralelo e ligados a uma bateria ideal de força eletromotriz igual a 3,0 V. A lanterna tem dois níveis de iluminação: um em que são acesos 4 LEDs e outro em que todos os LEDS são acesos. Quando 4 LEDs estão acesos, a intensidade da corrente elétrica que atravessa a bateria é 80 mA, e quando todos estão acesos, a potência total dissipada pelos LEDs é 0,60 W. O número total de LEDs que compõem a lanterna é igual a
(A) 10.
(B) 9.
(C) 8.
(D) 12.
(E) 6.
(Enunciado: Vestibular FMABC 2021, 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: quantos LEDs tem a lanterna.
Passo 1 — cada LED. Em paralelo, com bateria ideal, todos os LEDs ficam sob os mesmos 3,0 V, e cada um puxa a mesma corrente, não importa quantos estejam acesos. A corrente da bateria se divide igualmente entre os 4 LEDs:
Passo 2 — a potência de cada LED:
Passo 3 — quantos LEDs. Com todos acesos, a potência total é a soma das potências iguais:
Conferindo: com 4 LEDs a potência é 3,0 × 0,080 = 0,24 W, ou 0,060 W por LED. Com 0,60 W, cabem 0,60/0,060 = 10 LEDs.
⚠️ A armadilha: tomar os 80 mA como a corrente de cada LED. Aí cada um dissiparia 3,0 × 0,080 = 0,24 W, e 0,60/0,24 = 2,5 LEDs, o que não faz sentido. Os 80 mA atravessam a bateria e se dividem entre os 4 LEDs acesos.
A ideia em uma frase: em paralelo com bateria ideal, cada LED tem a mesma tensão e a mesma potência; o total é só o número de LEDs vezes a potência de um.
Resposta: alternativa A (10 LEDs).
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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