UEPG 2023 (Vocacionada) — questão 44 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: resolver o circuito e julgar as cinco leituras.

Passo 1 — a resistência equivalente. Os resistores de 16 Ω e 4 Ω estão em série (20 Ω), e esse ramo está em paralelo com o de 5 Ω, entre os mesmos dois nós:

$$R_p = \frac{5 \cdot 20}{5 + 20} = 4\ \Omega$$

Esse paralelo está em série com o de 2 Ω (o amperímetro ideal não tem resistência; o voltímetro ideal não desvia corrente):

$$R_{\text{eq}} = 2 + 4 = 6\ \Omega$$

Passo 2 — a corrente total (é a que passa pelo amperímetro):

$$i = \frac{24}{6} = 4\ \text{A}$$

Passo 3 — julgando.

(01) Verdadeira. No resistor de 2 Ω, $P = R\,i^2 = 2 \cdot 16 = 32$ W. Em 10 min = 600 s:

$$E = 32 \cdot 600 = 19\,200\ \text{J}$$

$$E = \frac{19\,200}{3{,}6 \times 10^6} \approx 5{,}3 \times 10^{-3}\ \text{kWh}$$

(02) Verdadeira. O voltímetro está sobre o resistor de 2 Ω: $U = 2 \cdot 4 = 8$ V.

(04) Verdadeira. O paralelo recebe $U = 4 \cdot 4 = 16$ V (ou 24 − 8). No de 5 Ω: $P = 16^2/5 = 51{,}2$ W.

(08) Verdadeira. Calculado no passo 1.

(16) Falsa. O amperímetro mede a corrente total, 4 A.

⚠️ A armadilha: achar que o resistor de 5 Ω, por estar na diagonal, está em série com os outros. Os dois extremos dele são os mesmos nós do ramo 16 Ω + 4 Ω: é paralelo.

A ideia em uma frase: identifique os nós: resistores ligados aos mesmos dois nós estão em paralelo, não importa como o desenho os posiciona.

Resposta: soma 15 (01 + 02 + 04 + 08).