Santa Marcelina 2016 (2º semestre) — questão 59 de Física

Gabarito AEletrodinâmica — reostato em série com uma lâmpadaProcesso Seletivo Medicina · 2º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 59 de Física do Santa Marcelina 2016 (2º semestre)

Enunciado em texto

As figuras mostram duas configurações possíveis para um circuito simples formado por um gerador de ddp U, uma lâmpada, um resistor AB e um cursor.

[Figura: dois circuitos iguais, Configuração 1 e Configuração 2. Em cada um, o gerador U (polo − em cima, + embaixo, com a corrente i indicada para baixo) liga-se à lâmpada, e da lâmpada um fio sobe até o cursor, que toca o resistor AB; a extremidade A do resistor liga-se de volta ao gerador. Na Configuração 1, o cursor toca o resistor num ponto intermediário, entre A e B; na Configuração 2, o cursor toca a extremidade B.]

(http://alunosonline.uol.com.br)

Na configuração 1, o cursor induz a corrente elétrica i a percorrer parte da resistência AB. Na configuração 2, o cursor obriga a corrente i a atravessar toda a extensão da resistência AB. Sabendo que U é constante, é correto afirmar que

(A) a intensidade da luz na lâmpada é maior em 1, porque a corrente i em 1 é maior do que em 2.

(B) a intensidade da luz na lâmpada é maior em 2, porque a ddp na lâmpada em 2 é maior do que em 1.

(C) a intensidade da luz na lâmpada não se altera nas duas configurações.

(D) a intensidade da luz na lâmpada é maior em 1, porque a ddp na lâmpada em 1 é menor do que em 2.

(E) a intensidade da luz na lâmpada é maior em 2, porque a corrente i em 2 é maior do que em 1.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2016 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: em qual configuração a lâmpada brilha mais, e por quê.

Passo 1 — o circuito é uma série. A lâmpada e o trecho do resistor percorrido pela corrente estão em série com o gerador:

i=URlaˆmp+Rtrechoi = \frac{U}{R_{\text{lâmp}} + R_{\text{trecho}}}

Passo 2 — comparar. Na configuração 1, a corrente passa só por parte de AB: RtrechoR_{\text{trecho}} é menor, e a corrente é maior. Na 2, ela atravessa AB inteiro: resistência maior, corrente menor.

Passo 3 — o brilho. A potência na lâmpada é P=Rlaˆmp i2P = R_{\text{lâmp}}\,i^2: com mais corrente, mais brilho. Também a ddp na lâmpada, Rlaˆmp iR_{\text{lâmp}}\,i, é maior em 1.

Por que não as outras: (B) e (E) dizem que brilha mais em 2, onde a corrente é menor. (C) ignora que a resistência total mudou. (D) acerta o brilho, mas erra o motivo: a ddp na lâmpada em 1 é maior, não menor.

⚠️ A armadilha: marcar a (D) só olhando a primeira metade da frase. A justificativa também tem de estar certa.

A ideia em uma frase: mais resistência em série, menos corrente, lâmpada mais fraca: é assim que funciona um dimmer de reostato.

Resposta: alternativa A (maior em 1, porque a corrente em 1 é maior).

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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