UFPR 2017 — questão 48 de Física
Enunciado em texto
Quatro resistores, cada um deles com valor R, estão conectados por meio de fios condutores ideais, segundo o circuito representado na figura abaixo. O circuito é alimentado por um gerador ideal que fornece uma tensão elétrica constante. Inicialmente, o circuito foi analisado segundo a situação 1 e, posteriormente, os pontos A e B foram interligados por meio de um fio condutor, de acordo com a situação 2.
[Figura: dois circuitos lado a lado, “Situação 1” e “Situação 2”. Em ambos, dois ramos em paralelo ligados ao mesmo gerador (embaixo): no ramo de cima, dois resistores R em série, com o ponto A entre eles; no ramo de baixo, dois resistores 2R em série, com o ponto B entre eles. Na situação 1, A e B não estão ligados. Na situação 2, um fio vertical liga diretamente o ponto A ao ponto B.]
Com base nessas informações, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:
( ) A intensidade de corrente elétrica no gerador é a mesma para as duas situações representadas.
( ) Ao se conectar o fio condutor entre os pontos A e B, a resistência elétrica do circuito diminui.
( ) Na situação 2, a intensidade de corrente elétrica no gerador aumentará, em relação à situação 1.
( ) A diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B, na situação 1, é maior que zero.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.
A) F – V – V – F.
B) F – V – F – V.
C) V – F – V – F.
D) V – F – F – F.
E) V – V – V – V.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFPR 2017, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: decidir se ligar A a B com um fio muda alguma coisa no circuito.
Passo 1 — potenciais de A e B na situação 1. Seja a tensão do gerador. No ramo de cima, os dois resistores são iguais (R e R): cada um fica com metade da tensão, e A está a do polo de referência. No ramo de baixo, também iguais (2R e 2R): B também fica a . Então:
Isso é uma ponte de Wheatstone equilibrada: (produtos cruzados iguais).
Passo 2 — o fio entre A e B. Um fio só conduz corrente se houver diferença de potencial entre suas pontas. Como , nenhuma corrente passa pelo fio: o circuito se comporta exatamente como antes. A resistência equivalente continua a mesma:
Conferindo pela situação 2: com A e B ligados, temos R em paralelo com 2R (), em série com outro R em paralelo com 2R (): total . Igual.
Julgando:
1ª — V. Mesma resistência equivalente e mesma tensão: mesma corrente no gerador.
2ª — F. A resistência equivalente não muda.
3ª — F. A corrente no gerador não muda.
4ª — F. A ddp entre A e B é zero.
Sequência: V – F – F – F.
⚠️ A armadilha: achar que todo fio a mais “cria um atalho” e sempre reduz a resistência (2ª e 3ª verdadeiras, levando à alternativa A). O atalho só funciona se houver diferença de potencial entre as pontas; numa ponte equilibrada, não há.
A ideia em uma frase: ponte equilibrada (): A e B têm o mesmo potencial, o fio não leva corrente e nada muda no circuito.
Resposta: alternativa D (V – F – F – F).
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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