Santa Marcelina 2024 (2º semestre) — questão 60 de Física

Gabarito DEletrodinâmica — lei de Pouillet com chave que troca o resistorProcesso Seletivo Medicina · 2º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 60 de Física do Santa Marcelina 2024 (2º semestre)

Enunciado em texto

O circuito representado na figura é constituído por um gerador de força eletromotriz E e resistência interna r, dois resistores ôhmicos, R1R_1 e R2R_2, dois amperímetros, A1A_1 e A2A_2, e uma chave interruptora, Ch. Nesse circuito, a chave interruptora, os amperímetros e todos os fios de ligação são ideais.

[Figura: no ramo do meio, o gerador E em série com a resistência interna r = 5 Ω, ligado em cima a uma chave Ch que pode ser ligada ao ponto X (à esquerda) ou ao ponto Y (à direita). Do ponto X desce o ramo da esquerda, com R1=40 ΩR_1 = 40\ \Omega e o amperímetro A1A_1, que volta à parte de baixo do ramo do meio. Do ponto Y desce o ramo da direita, com R2=85 ΩR_2 = 85\ \Omega e o amperímetro A2A_2, que também volta à parte de baixo do ramo do meio.]

Sabe-se que, quando a chave Ch é conectada no ponto X, o amperímetro A1A_1 indica 2 A. Se essa chave for conectada no ponto Y, o amperímetro A2A_2 indicará

(A) 2,0 A.

(B) 2,5 A.

(C) 1,5 A.

(D) 1,0 A.

(E) 0,5 A.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2024 (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: a corrente no ramo de R₂ quando a chave é ligada em Y.

Passo 1 — chave em X: achar E. Só o ramo da esquerda fica ligado. O circuito é uma malha única: gerador (E, r) em série com R₁ e A₁ (ideal, resistência nula). Pela lei de Pouillet:

i=ER1+r⇒2=E40+5i = \frac{E}{R_1 + r} \Rightarrow 2 = \frac{E}{40 + 5}

E=90 VE = 90\ \text{V}

Passo 2 — chave em Y. Agora a malha única é gerador + R₂ + A₂:

i2=ER2+r=9085+5i_2 = \frac{E}{R_2 + r} = \frac{90}{85 + 5}

i2=1,0 Ai_2 = 1{,}0\ \text{A}

⚠️ A armadilha: esquecer a resistência interna. Sem r, a conta daria E = 80 V e i₂ = 80/85 ≈ 0,94 A, que não bate com nenhuma alternativa; ou então achar que a corrente não muda e marcar 2,0 A (alternativa A).

A ideia em uma frase: num circuito de malha única, i = E/(R + r): primeiro tire E da 1ª situação, depois aplique na 2ª.

Resposta: alternativa D (1,0 A).

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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