OBF 2025 (1ª fase, Nível III) — questão 15 de Física
Enunciado em texto
Considere um circuito que utiliza uma bateria de tensão V para acender uma lâmpada incandescente L. Suponha que dois passarinhos, A e B, pousem nos fios ideais e desencapados deste circuito, conforme mostra a figura. Note que cada pata do passarinho A está apoiada em lados diferentes do circuito que alimenta a lâmpada.
Sobre essa situação, é correto afirmar que:
[Figura: circuito retangular. No lado direito fica a bateria de tensão V; no lado de baixo, a chave S, aberta. O fio de cima é interrompido onde está a lâmpada L: o trecho da esquerda desce até um terminal lateral do soquete, e o trecho da direita sai do terminal de cima do soquete; a lâmpada fica pendurada entre os dois trechos, em série no circuito. O passarinho A tem uma pata no trecho da esquerda e a outra no trecho da direita, um de cada lado da lâmpada. O passarinho B, menor, tem as duas patas no trecho da direita.]
(a) Com a chave S aberta apenas o passarinho B toma choque.
(b) Com a chave S fechada apenas o passarinho A toma choque.
(c) Com a chave S fechada apenas o passarinho B toma choque.
(d) Com a chave S fechada ambos os passarinhos tomam choque.
(e) Com a chave S fechada nenhum passarinho toma choque.
(Enunciado e figura: Olimpíada Brasileira de Física 2025, 1ª fase, Nível III — SBF.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Sociedade Brasileira de Física (SBF), Olimpíada Brasileira de Física.
Resolução comentada
O que a questão pede: em que situação aparece uma diferença de potencial entre as duas patas de cada passarinho, que é o que faz passar corrente pelo corpo dele (o choque).
Passo 1 — a regra do choque. Só passa corrente pelo passarinho se as duas patas estiverem em potenciais diferentes. Ao longo de um fio ideal (sem resistência), a diferença de potencial é zero, mesmo com corrente passando: .
Passo 2 — passarinho B. As duas patas estão no mesmo trecho de fio ideal: o potencial é o mesmo nas duas, com chave aberta ou fechada. B nunca toma choque.
Passo 3 — passarinho A com a chave fechada. Circula corrente, e toda a tensão da bateria fica sobre a lâmpada, que é a única resistência do circuito. Uma pata de A está ligada (por fio ideal) a um terminal da lâmpada e a outra pata ao outro terminal: A fica em paralelo com a lâmpada, submetido à tensão V. A toma choque.
Passo 4 — passarinho A com a chave aberta. Não há corrente na lâmpada, então a tensão sobre ela é : os dois terminais estão no mesmo potencial e A não toma choque. Com a chave aberta, ninguém toma choque, o que derruba a (A).
Por que não as outras: (C) e (D) dão choque em B, que tem as duas patas no mesmo fio ideal; (E) esquece que A está em paralelo com a lâmpada acesa.
⚠️ A armadilha: pensar que basta pousar num fio por onde passa corrente para tomar choque (alternativa D). O que importa é a diferença de potencial entre as patas, e ela só existe quando há algo com resistência, como a lâmpada, entre elas.
A ideia em uma frase: passarinho só toma choque se as patas estiverem em potenciais diferentes; A abraça a lâmpada acesa, B fica num fio só.
Resposta: alternativa B (com S fechada, só o passarinho A toma choque).
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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