PUC-RS 2015 (inverno) — questão 7 de Física

Gabarito CEletrodinâmica — potência em lâmpadas numa associação mistaConcurso Vestibular · Inverno

Enunciado da questão 7 de Física do PUC-RS 2015 (inverno) — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 7, considere o texto e a figura abaixo.

No circuito abaixo, estão representadas três lâmpadas idênticas, $L_1$ $L_2$ e $L_3$ , associadas por fios condutores ideais a uma bateria ideal B. Cada uma das lâmpadas dissipa, respectivamente, uma potência $P_1$ , $P_2$ e $P_3$ .

[Circuito: a bateria B embaixo; no fio de cima está a lâmpada $L_1$ ; acima dela, ligado aos mesmos dois pontos, um ramo com $L_2$ e $L_3$ uma após a outra. Ou seja, $L_2$ e $L_3$ em série, e esse conjunto em paralelo com $L_1$ , tudo ligado à bateria.]

Sobre a potência elétrica dissipada pelas lâmpadas, é correto afirmar que:

(A) $P_1 = P_2 = P_3$

(B) $P_1 < P_2 < P_3$

(D) $P_1 < P_2 = P_3$

(E) $P_1 > P_2 > P_3$

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2015 (Inverno) — PUCRS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).

Resolução comentada

O que a questão pede: comparar as potências das três lâmpadas iguais.

Passo 1 — as tensões. $L_1$ está ligada diretamente aos terminais da bateria: recebe a tensão toda, U. O ramo de $L_2$ e $L_3$ também está nos terminais, mas as duas lâmpadas, iguais e em série, dividem a tensão: U/2 cada.

Passo 2 — as potências. Com a mesma resistência R:

$P_1 = \frac{U^2}{R}$

$P_2 = P_3 = \frac{(U/2)^2}{R} = \frac{1}{4}\cdot\frac{U^2}{R}$

Então $P_1$ é quatro vezes $P_2$ , e $P_2 = P_3$ .

⚠️ A armadilha: achar que $L_2$ , por vir “antes” de $L_3$ no ramo, gasta mais (alternativa E). Em série a corrente é a mesma nas duas, e lâmpadas iguais com a mesma corrente dissipam a mesma potência.

A ideia em uma frase: lâmpada sozinha na bateria brilha mais que duas em série, que dividem a tensão e ficam com 1/4 da potência cada.

Resposta: alternativa C ( $P_1 > P_2 = P_3$ ).

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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PUC-RS 2015 (inverno) — questão 7 de Física

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