FMABC 2025 — questão 59 de Física

Gabarito AEletrodinâmica — reostato: segunda lei de Ohm e brilho da lâmpadaMedicina · Prova de Conhecimentos Gerais · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 59 de Física do FMABC 2025

Enunciado em texto

Um circuito elétrico foi montado com um gerador ideal de força eletromotriz E, constante, e com um fio condutor homogêneo enrolado em um cilindro de plástico, constituindo um reostato. Nesse circuito, há três pontos, 1, 2 e 3, aos quais pode ser conectado um cursor C, fechando o circuito e fazendo com que uma lâmpada acenda. Inicialmente, o cursor está conectado ao ponto 2 e a lâmpada está acesa, conforme a figura.

[Figura: um fio enrolado em espiras ao redor de um cilindro de plástico. A extremidade esquerda do fio desce até o gerador E, que está ligado à lâmpada; da lâmpada, um fio sobe e chega ao cursor C, encostado no ponto 2. Os pontos 1, 2 e 3 são terminais ligados a espiras do enrolamento: o ponto 1 fica mais perto da extremidade esquerda do fio (a ligada ao gerador), o 2 no meio e o 3 mais à direita.]

Para aumentar o brilho da lâmpada, deve-se conectar o cursor ao ponto

(A) 1, diminuindo o comprimento do reostato e diminuindo sua resistência elétrica.

(B) 3, aumentando o comprimento do reostato e diminuindo sua resistência elétrica.

(C) 1, diminuindo o comprimento do reostato e aumentando sua resistência elétrica.

(D) 1, aumentando o comprimento do reostato e aumentando sua resistência elétrica.

(E) 3, aumentando o comprimento do reostato e aumentando sua resistência elétrica.

(Enunciado e figura: Vestibular FMABC 2025, 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: para qual ponto mover o cursor para a lâmpada brilhar mais, e o que acontece com o reostato.

Passo 1 — o caminho da corrente. A corrente sai do gerador, entra no enrolamento pela extremidade esquerda, percorre o fio até o ponto onde está o cursor e, dali, volta pela lâmpada. Só o trecho do fio entre a extremidade esquerda e o cursor faz parte do circuito.

Passo 2 — segunda lei de Ohm. A resistência de um fio homogêneo é proporcional ao comprimento:

R=ρ LAR = \rho\,\frac{L}{A}

Levando o cursor ao ponto 1, mais perto da entrada do fio, o trecho percorrido fica mais curto, e a resistência do reostato diminui.

Passo 3 — o brilho. Reostato e lâmpada estão em série com um gerador ideal:

i=ERreostato+Rlaˆmpadai = \frac{E}{R_{\text{reostato}} + R_{\text{lâmpada}}}

Com RreostatoR_{\text{reostato}} menor, a corrente aumenta, e a potência na lâmpada, P=Rlaˆmpada i2P = R_{\text{lâmpada}}\,i^2, também. A lâmpada brilha mais.

Por que não as outras: (B) é contraditória (comprimento maior com resistência menor); (C) e (D) também contrariam R∝LR \propto L; (E) é coerente consigo mesma, mas aumentar a resistência diminui a corrente e a lâmpada fica mais fraca.

⚠️ A armadilha: a (E), achando que “mais fio” é “mais energia” para a lâmpada. Mais fio no caminho é mais resistência, e menos corrente.

A ideia em uma frase: no reostato, menos fio no caminho é menos resistência, mais corrente e mais brilho.

Resposta: alternativa A.

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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