FUVEST 2008 — questão 17 de Física

Enunciado em texto
Observação: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de ; para a massa específica (densidade) da água, o valor de ; para o calor específico da água, o valor de ; para uma caloria, o valor de 4 joules.
Uma estudante quer utilizar uma lâmpada (dessas de lanterna de pilhas) e dispõe de uma bateria de 12 V. A especificação da lâmpada indica que a tensão de operação é 4,5 V e a potência elétrica utilizada durante a operação é de 2,25 W. Para que a lâmpada possa ser ligada à bateria de 12 V, será preciso colocar uma resistência elétrica, em série, de aproximadamente
[Figura: uma bateria ligada por fios a uma resistência e a uma lâmpada, todas em série.]
a)
b)
c)
d)
e)
(Enunciado e figura: Vestibular FUVEST 2008, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: o resistor que, em série com a lâmpada, deixa só 4,5 V para ela quando ligada a 12 V.
Passo 1 — a corrente de operação da lâmpada, com :
Passo 2 — a tensão no resistor. Em série, as tensões se somam até os 12 V da bateria. Se a lâmpada fica com 4,5 V, o resistor fica com o resto:
Passo 3 — a resistência. Em série, a corrente é a mesma, 0,5 A:
Conferindo: a lâmpada tem resistência . Com o resistor, o total é , e A. Confere.
⚠️ A armadilha: calcular a resistência da lâmpada, , e marcar a alternativa C. O que se pede é o resistor que fica com os 7,5 V que sobram.
A ideia em uma frase: a corrente vem da lâmpada (i = P/U); o resistor em série fica com a tensão que sobra, e R = U/i.
Resposta: alternativa E ().
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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