FMJ 2025 — questão 40 de Física

Gabarito CEletrodinâmica — associação em série com reostato (lei de Ohm)Medicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 40 de Física do FMJ 2025

Enunciado em texto

A figura mostra um circuito no qual o brilho da lâmpada L pode ser controlado alterando-se o valor da resistência de um reostato RvR_v, um dispositivo que permite o ajuste manual do valor de sua resistência, o que altera a corrente elétrica no circuito.

[Figura: um circuito de uma única malha com uma fonte de tensão alternada (símbolo ~) marcada “120 v”, o reostato RvR_v (um resistor cortado por uma seta inclinada) e a lâmpada L, todos em série.]

Quando o valor da resistência do reostato RvR_v é 60 Ω, a corrente elétrica no circuito é 0,40 A. Supondo ideais os fios de ligação e considerando a resistência da lâmpada e a diferença de potencial aplicada ao circuito constantes, para que a corrente no circuito passe a ser de 0,20 A, o valor da resistência do reostato deve ser

(A) 90 Ω.

(B) 540 Ω.

(C) 360 Ω.

(D) 30 Ω.

(E) 240 Ω.

(Enunciado e figura: Vestibular FMJ 2025, Medicina, Prova II — FMJ/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Jundiaí (FMJ) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a nova resistência do reostato para a corrente cair de 0,40 A para 0,20 A.

Passo 1 — a resistência total na primeira situação. O reostato e a lâmpada estão em série, ligados aos 120 V da fonte (a fonte é alternada, mas para resistores a lei de Ohm vale com os valores eficazes):

Rtotal=Ui=1200,40=300 ΩR_{\text{total}} = \frac{U}{i} = \frac{120}{0{,}40} = 300\ \Omega

Passo 2 — a resistência da lâmpada. Em série, as resistências se somam:

RL=300−60=240 ΩR_L = 300 - 60 = 240\ \Omega

Passo 3 — a nova resistência total, para 0,20 A:

Rtotal=1200,20=600 ΩR_{\text{total}} = \frac{120}{0{,}20} = 600\ \Omega

Passo 4 — o novo valor do reostato. A lâmpada continua com 240 Ω:

Rv=600−240=360 ΩR_v = 600 - 240 = 360\ \Omega

Conferindo: para a corrente cair pela metade, com a mesma tensão, a resistência total tem de dobrar (300 Ω → 600 Ω). Só o reostato muda, então ele tem de absorver os 300 Ω a mais: 60 + 300 = 360 Ω.

⚠️ As armadilhas: parar na resistência da lâmpada, 240 Ω (alternativa E); ou, no último passo, subtrair o valor antigo do reostato em vez da lâmpada: 600 − 60 = 540 Ω (alternativa B). Também não adianta só dobrar o reostato (120 Ω): o que tem de dobrar é a resistência total do circuito.

A ideia em uma frase: em série, a corrente depende da resistência total; para reduzir a corrente à metade, a soma das resistências tem de dobrar.

Resposta: alternativa C (360 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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