UEPG 2024 — questão 25 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: resolver o circuito da lanterna e julgar as afirmações.

Passo 1 — o gerador equivalente. Em série, as fem e as resistências internas se somam:

$$E = 1{,}5 + 1{,}5 = 3\ \text{V}$$

$$r = 0{,}5 + 0{,}5 = 1\ \Omega$$

Passo 2 — a corrente (lei de Pouillet):

$$i = \frac{E}{r + R} = \frac{3}{1 + 2} = 1\ \text{A}$$

(01) Falsa. A tensão na lâmpada é $U = R\,i = 2 \cdot 1 = 2$ V. Os 3 V são a fem; 1 V “fica” nas resistências internas das pilhas.

(02) Verdadeira. i = 1 A.

(04) Verdadeira.

$$P = R\,i^2 = 2 \cdot 1^2 = 2\ \text{W}$$

(08) Verdadeira. O rendimento do gerador é a fração da fem que chega ao circuito externo:

$$\eta = \frac{U}{E} = \frac{2}{3} \approx 67\%$$

⚠️ A armadilha: a (01), achar que a lâmpada recebe a fem inteira. Pilha real tem resistência interna, e parte da fem se perde dentro dela.

A ideia em uma frase: com resistência interna, a tensão útil é U = E − ri, e o rendimento é U/E.

Resposta: soma 14 (02 + 04 + 08).