Provão Paulista 2025 (3ª série, 2ª aplicação) — questão 32 de Física
Enunciado em texto
No circuito da figura, foram utilizadas cinco lâmpadas fabricadas para funcionarem sob a tensão de 25 V.
[Circuito: à esquerda, a lâmpada L; o contato lateral (rosca) de L liga-se por um fio horizontal à bateria U, e da bateria o fio segue para a direita, cruza o fio vertical que liga as roscas de L e L e termina no fio vertical que liga as roscas de L e L. L e L estão base contra base, com os contatos de base ligados entre si e a um fio que sobe, contorna por cima e pela direita e desce até o fio de baixo; L e L também estão base contra base, com os contatos de base ligados entre si e a um fio que desce até o fio de baixo. O fio de baixo vai até o contato da base de L.]
A fonte de energia do circuito é uma bateria de diferença de potencial U = 50 V. Devido à distribuição das lâmpadas no circuito, todas elas permanecem acesas e estão sob a tensão recomendada pelo fabricante. Das cinco lâmpadas, L é diferente das outras, pois dissipa 100 W. Como as quatro outras lâmpadas, identificadas na figura por L, L, L e L, estão sob tensões e correntes corretas para seu funcionamento, pode-se concluir que essas quatro lâmpadas, individualmente, dissipam
(A) 20 W.
(B) 15 W.
(C) 25 W.
(D) 10 W.
(E) 5 W.
(Enunciado e figura: Provão Paulista Seriado 2025, 2ª aplicação — SEDUC-SP/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Secretaria da Educação do Estado de São Paulo (SEDUC-SP) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a potência de cada uma das lâmpadas L₂, L₃, L₄ e L₅.
Passo 1 — entender as ligações. Cada lâmpada tem dois contatos: a rosca (lateral) e a base. As bases de L₂, L₃, L₄ e L₅ estão todas ligadas ao fio de baixo, que vai até L₁; as roscas de L₂, L₃, L₄ e L₅ estão ligadas, pelos fios verticais e pelo fio horizontal, ao polo da bateria. Então as quatro estão em paralelo entre os mesmos dois pontos, e esse conjunto está em série com L₁ e com a bateria. (Para as quatro acenderem, como diz o enunciado, o cruzamento do fio da bateria com o fio vertical de L₂ e L₄ tem de ser uma ligação.)
Passo 2 — conferir as tensões. Em série, as tensões se somam: 25 V em L₁ mais 25 V no conjunto em paralelo dá os 50 V da bateria. E, em paralelo, cada uma das quatro fica com os mesmos 25 V. Bate com o enunciado: todas sob 25 V.
Passo 3 — a corrente em L₁. Potência é tensão vezes corrente, P = U · i:
Passo 4 — a corrente em cada uma das outras. Os 4 A que passam por L₁ chegam ao conjunto em paralelo e se dividem pelas quatro lâmpadas, que são iguais (mesma tensão, mesmo modelo): 1 A em cada.
Passo 5 — a potência de cada uma:
Conferindo pela energia: a bateria entrega 50 V × 4 A = 200 W; L₁ gasta 100 W e as quatro, 4 × 25 = 100 W. Fecha.
⚠️ A armadilha: achar que os 4 A de L₁ passam inteiros por cada uma das outras lâmpadas, como se tudo estivesse em série. Cada uma dissiparia 25 × 4 = 100 W, e as cinco somariam 500 W, mais do que a bateria fornece (200 W). Em paralelo, a corrente se divide.
A ideia em uma frase: a corrente de L₁ se divide igualmente entre as quatro lâmpadas iguais em paralelo; com a mesma tensão e um quarto da corrente, cada uma dissipa um quarto de 100 W.
Resposta: alternativa C (25 W).
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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