PUC-SP 2027 — questão 11 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a potência na lâmpada fluorescente de 2 Ω, que está em série com o par de lâmpadas em paralelo.

Passo 1 — o paralelo. Duas resistências iguais em paralelo dão a metade:

$$R_p = \frac{12}{2} = 6\ \Omega$$

Passo 2 — a resistência equivalente do circuito (o paralelo em série com a fluorescente):

$$R_{eq} = 6 + 2 = 8\ \Omega$$

Passo 3 — a corrente total (bateria ideal):

$$i = \frac{U}{R_{eq}} = \frac{24}{8} = 3{,}0\ \text{A}$$

Essa corrente passa inteira pela fluorescente, porque ela está em série.

Passo 4 — a potência na fluorescente:

$$P = R\,i^2 = 2 \times 3{,}0^2 = 18{,}0\ \text{W}$$

⚠️ As armadilhas:

• usar $P = U^2/R$ com os 24 V inteiros na fluorescente: $24^2/2 = 288$ W, que nem está nas alternativas. A tensão nela é só $2 \times 3 = 6$ V;

• calcular a potência total do circuito: $24 \times 3 = 72$ W;

• calcular a potência de cada incandescente: $12 \times 1{,}5^2 = 27{,}0$ W, a alternativa C.

A ideia em uma frase: resolva o circuito pela resistência equivalente; a corrente total atravessa o resistor que está em série, e P = R·i² dá a potência dele.

Resposta: alternativa B (18,0 W).