ITA 2026 — questão 21 de Física
Enunciado em texto
O circuito mostrado na figura é composto por um potenciômetro conectado a uma bateria de 12 V. Quando o cursor do potenciômetro é girado no sentido anti-horário, a resistência R1 tende a zero, e R2 atinge seu valor máximo; no sentido horário, ocorre o contrário. Um voltímetro ideal está conectado ao terminal central do potenciômetro, medindo a diferença de potencial entre esse ponto e o terminal negativo da bateria. Dois testes foram realizados nesse circuito. No Teste 1, uma resistência desconhecida R3 foi conectada, e a voltagem indicada pelo voltímetro foi registrada à medida que o cursor do potenciômetro era girado no sentido horário. No Teste 2, uma outra resistência desconhecida R4 substituiu a R3, e o procedimento foi repetido. O gráfico V× R1/R2 mostra os resultados obtidos nos dois testes. Com base no que foi apresentado, é possível afirmar que
[Figura: um potenciômetro em forma de arco (aberto embaixo) com um cursor que gira em torno do centro. O trecho do arco à esquerda, entre o terminal esquerdo e o cursor, é R1; o trecho à direita, entre o cursor e o terminal direito, é R2. O terminal direito desce até o polo + de uma bateria de 12 V, cujo polo − está ligado a um fio horizontal embaixo. O terminal esquerdo desce direto até esse fio de baixo. Do terminal central (cursor) sai um fio que desce até o voltímetro V, cujo outro lado vai ao fio de baixo; do mesmo fio do cursor sai um ramo para a esquerda com o resistor R3, que também termina no fio de baixo. Assim, R3 e o voltímetro ficam ligados entre o cursor e o polo negativo, em paralelo com R1.]
[Gráfico: Voltagem (volt), de 0 a 12, no eixo vertical × R1/R2 no eixo horizontal, em escala logarítmica de 10⁻¹ a 10⁴. Duas curvas em forma de S, ambas subindo e tendendo a 12 V. A curva “Teste 2” fica sempre acima e à esquerda: começa em cerca de 1 V em R1/R2 = 0,1, passa por cerca de 5 V em R1/R2 = 1, chega a cerca de 10,5 V em R1/R2 = 10 e se aproxima de 12 V perto de 10³. A curva “Teste 1” fica perto de 0 V até R1/R2 ≈ 1, passa por cerca de 1,3 V em 10, cerca de 6 V em 10², cerca de 10,5 V em 10³ e chega a quase 12 V em 10⁴.]
A) a resistência R4 é menor que a resistência R3.
B) a corrente elétrica que passa por R3 é menor do que a que passa por R4, para qualquer posição do cursor do potenciômetro.
C) a curva correspondente ficaria mais próxima à curva do Teste 1 do que à curva do Teste 2, se R3 e R4 fossem retiradas do circuito (este ramo ficaria aberto).
D) os valores da voltagem da curva R1/R3 serão menores que os valores de voltagem da curva R1/R4 para os mesmos valores de abscissa admissíveis em ambos os casos.
E) a razão entre as tensões indicadas nos Testes 2 e Teste 1 permanece constante e é exatamente igual à razão R4/R3, para qualquer posição do cursor do potenciômetro.
(Enunciado e figura: Vestibular ITA 2026, 1ª fase — ITA.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).
Resolução comentada
O que a questão pede: entender o circuito (um divisor de tensão com uma carga) e usar o gráfico para julgar as cinco afirmações.
Passo 1 — o circuito. A bateria alimenta e em série; a soma é fixa (é a resistência total do potenciômetro). O voltímetro ideal mede a tensão entre o cursor e o polo negativo, que é a tensão em . A resistência de teste ( ou ) está ligada entre os mesmos pontos, em paralelo com . Pelo divisor de tensão:
Com e um pouco de álgebra:
Passo 2 — quem é maior, ou . Para a mesma posição do cursor ( e fixos), um maior diminui o denominador e aumenta : a carga “puxa” menos corrente e a tensão fica mais perto da que o divisor daria sozinho. O Teste 2 fica acima do Teste 1 para todo , logo .
A) Falsa. É o contrário: .
B) Falsa. A corrente na resistência de teste é:
Ela diminui quando aumenta. Então a corrente em (menor) é maior que em , em qualquer posição (com ).
C) Falsa. Sem a carga (), , que é a maior tensão possível em cada posição: a curva ficaria acima das duas, mais perto da do Teste 2 (a de maior resistência). Por exemplo, em daria 6 V, contra cerca de 5 V no Teste 2 e quase 0 no Teste 1.
D) Verdadeira. Agora a abscissa é . Dividindo em cima e embaixo da primeira fórmula por , e usando e :
Para o mesmo , só muda o termo no denominador. Como , : o denominador é maior no Teste 1, e a tensão, menor. Isso vale para todo que exista nos dois casos (por isso o “admissíveis”: não passa de , então vai até num caso e até no outro).
E) Falsa. Quando fica muito grande, as duas curvas tendem a 12 V e a razão entre elas tende a 1; em , a razão é enorme. Ela não é constante.
⚠️ A armadilha: associar “curva mais baixa” a “resistência maior” e marcar a A. Aqui a resistência de teste está em paralelo com : quanto menor ela é, mais “curto-circuita” e mais derruba a tensão medida.
A ideia em uma frase: uma carga em paralelo com a saída de um divisor de tensão abaixa a tensão, e abaixa tanto mais quanto menor for a sua resistência.
Resposta: alternativa D (no gráfico contra R1/R3 e R1/R4, a curva da resistência menor, R3, fica abaixo).
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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