UEMG 2012 — questão 15 de Física
Enunciado em texto
Reginaldo queria aprender sobre associação de lâmpadas em série e em paralelo. Para isso, usou duas boquilhas de porcelana para colocar as lâmpadas. Em cada lâmpada, lê-se: 60W e 127V.
[Figura: uma tomada de dois pinos, à esquerda, e duas lâmpadas em boquilhas, Lâmpada 1 (no meio) e Lâmpada 2 (à direita). Um fio sai de um pino da tomada e vai até o terminal direito da boquilha da Lâmpada 1; outro fio sai do outro pino e vai até o terminal esquerdo da boquilha da Lâmpada 1. Do terminal direito da Lâmpada 1 sai um fio, por cima, até o terminal direito da Lâmpada 2; do terminal esquerdo da Lâmpada 1 sai um fio, por baixo, até o terminal esquerdo da Lâmpada 2.]
Marque, a seguir, a alternativa que completa CORRETAMENTE o enunciado:
Ao ligar as lâmpadas da maneira mostrada na figura acima, numa tomada de 127 V, Reginaldo observou que
A) as duas lâmpadas brilhavam da mesma maneira, cada uma com uma potência de 60 W.
B) as duas lâmpadas brilhavam da mesma maneira, mas cada uma com uma potência de 30W.
C) o brilho da lâmpada 1 era maior que o brilho da lâmpada 2.
D) o brilho da lâmpada 1 era menor que o brilho da lâmpada 2.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UEMG 2012 — Universidade do Estado de Minas Gerais.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG).
Resolução comentada
O que a questão pede: como brilham as duas lâmpadas (60 W, 127 V) ligadas do jeito da figura numa tomada de 127 V.
Passo 1 — identificar a ligação. Siga os fios. Os dois pinos da tomada vão direto aos dois terminais da Lâmpada 1. A Lâmpada 2 está ligada aos mesmos dois terminais da Lâmpada 1 (um fio por cima, outro por baixo). Então as duas lâmpadas estão ligadas entre os mesmos dois pontos: estão em paralelo, cada uma submetida à tensão total da tomada.
Passo 2 — a potência de cada uma. Cada lâmpada recebe 127 V, exatamente a tensão para a qual foi fabricada. Logo cada uma dissipa a potência nominal:
Como são iguais e têm a mesma tensão, brilham da mesma maneira, cada uma com 60 W.
Conferindo com números: a resistência de cada lâmpada é . Em paralelo, cada uma recebe 127 V e dissipa W.
⚠️ A armadilha: achar que, como a corrente "passa primeiro" pela Lâmpada 1, as lâmpadas estão em série. Em série, cada uma receberia 63,5 V e dissiparia W, um quarto da nominal (não 30 W, como sugere a alternativa B: com metade da tensão, a potência cai para um quarto). Mas a figura mostra a ligação em paralelo.
A ideia em uma frase: duas lâmpadas ligadas aos mesmos dois pontos da tomada estão em paralelo: cada uma recebe a tensão total e brilha com a potência nominal.
Resposta: alternativa A (brilham igual, 60 W cada).
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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