PUC-SP 2018 — questão 10 de Física

Gabarito BEletrodinâmica — resistor equivalente com trecho em curto-circuitoVestibular de Verão · Prova objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 10 de Física do PUC-SP 2018

Enunciado em texto

Quando necessário, adote os valores da tabela:

módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s−210\ \text{m.s}^{-2}; calor latente de vaporização da água: 540 cal.g−1540\ \text{cal.g}^{-1}; calor específico da água: 1,0 cal.g−1.∘C−11{,}0\ \text{cal.g}^{-1}.{}^{\circ}\text{C}^{-1}; densidade da água: 1 g.cm−31\ \text{g.cm}^{-3}; calor específico do cobre: 0,094 cal.g−1.∘C−10{,}094\ \text{cal.g}^{-1}.{}^{\circ}\text{C}^{-1}; calor latente de fusão do cobre: 49 cal.g−149\ \text{cal.g}^{-1}; temperatura de fusão do cobre: 1083 ∘C1083\ {}^{\circ}\text{C}; 1cal = 4,0 J; π = 3; sen30° = 0,5; cos30°= 0,8

Determine, em ohm, o valor da resistência do resistor equivalente da associação abaixo:

[Figura: circuito entre os terminais A (à esquerda) e B (à direita), com seis resistores de 12 Ω. Na linha principal, de A para B, há quatro resistores em sequência: o 1º liga A ao nó P; o 2º liga P ao nó Q; o 3º liga Q ao nó R; o 4º liga R ao terminal B. Logo depois de A, um fio vertical sobe e desce. Por cima, esse fio passa por um 5º resistor de 12 Ω e desce até o nó Q. Por baixo, esse fio (sem resistor) vai para a direita e sobe até o fio do 6º resistor de 12 Ω, que fica abaixo da linha principal e liga o nó P ao nó R; o fio de baixo encosta no trecho entre o 6º resistor e o nó R.]

(A) 0

(B) 12

(C) 24

(D) 36

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2018 — PUC-SP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).

Resolução comentada

O que a questão pede: a resistência equivalente entre A e B.

Passo 1 — achar o fio sem resistor. O fio que sai de A por baixo não passa por nenhum resistor e chega ao nó R (entre o 3º e o 4º resistor da linha principal). Fio ideal tem resistência zero, então A e R estão no mesmo potencial: são, na prática, o mesmo ponto.

Passo 2 — o que fica entre A e R. Os resistores do 1º ao 3º da linha principal, o de cima e o de baixo estão todos ligados entre pontos que ficam entre A e R. Como A e R têm o mesmo potencial, a ddp total desse bloco é zero: por esse emaranhado não passa corrente nenhuma. Ele está em curto-circuito e some da conta.

Passo 3 — o que sobra. De R até B só há o último resistor de 12 Ω. Toda a corrente vai de A para R pelo fio e depois atravessa esse resistor:

Req=12 ΩR_{eq} = 12\ \Omega

Conferindo: se não houvesse o fio de baixo, a conta daria um bloco de resistores somado ao último de 12 Ω, e o resultado seria maior que 12 Ω. É o fio de resistência zero que “apaga” tudo antes de R.

⚠️ A armadilha: tentar associar os cinco primeiros resistores em série e paralelo sem perceber o fio de baixo. Qualquer conta assim dá mais de 12 Ω, como 24 Ω ou 36 Ω, e não tem sentido físico: a corrente prefere o caminho de resistência zero.

A ideia em uma frase: um fio ideal ligando dois pontos deixa os dois no mesmo potencial, e tudo o que fica entre eles fica em curto e não conduz corrente.

Resposta: alternativa B (12 Ω).

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.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

Outras questões de Física do PUC-SP 2018

Gabarito e resolução de todas as questões de Física do PUC-SP 2018 →

Mais questões de Eletrodinâmica, de todas as bancas, resolvidas passo a passo. Ver todos os assuntos →