UFSC 2010 — questão 25 de Física
Enunciado em texto
Nos circuitos abaixo, A e B são duas lâmpadas cujos filamentos têm resistências iguais; R é a resistência de outro dispositivo elétrico; ε é uma bateria de resistência elétrica desprezível; e I é um interruptor aberto.
[Figura: cinco circuitos com a bateria ε embaixo. (1) As lâmpadas A e B, uma ao lado da outra, no fio de cima: as duas em série com a bateria. (2) No fio de cima, A, depois o resistor R, depois B: os três em série. (3) Três fios horizontais ligando os lados esquerdo e direito: em cima, a lâmpada B; no meio, a lâmpada A; embaixo, a bateria — A e B em paralelo com a bateria. (4) Igual ao (3), mas no fio do meio estão a lâmpada A e o resistor R, em série entre si. (5) Do lado esquerdo e do lado direito sobem dois fios até dois nós; entre esses nós há dois caminhos: o de cima, com o interruptor I (aberto), e o de baixo, com a lâmpada B; no fio de baixo do circuito estão a lâmpada A e a bateria ε. Ou seja, B está em paralelo com o interruptor, e esse conjunto está em série com A e a bateria.]
Sabendo-se que o brilho das lâmpadas cresce quando a intensidade da corrente elétrica aumenta, é CORRETO afirmar que:
(01) no circuito 1, a lâmpada A brilha mais do que a B.
(02) no circuito 2, as lâmpadas A e B têm o mesmo brilho.
(04) no circuito 3, uma das lâmpadas brilha mais do que a outra.
(08) no circuito 4, a lâmpada B brilha mais do que a A.
(16) no circuito 5, se o interruptor I for fechado, aumenta o brilho da lâmpada B.
(Enunciado e figura: Vestibular UFSC 2010 — UFSC/COPERVE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar as correntes (e portanto os brilhos) das lâmpadas em cada circuito. Chame de r a resistência de cada lâmpada.
(01) Falsa. A e B estão em série: a corrente é a mesma nas duas, . Brilho igual. (A corrente não “se gasta” na primeira lâmpada.)
(02) Verdadeira. A, R e B estão todos em série: passa a mesma corrente, , nas duas lâmpadas. Mesmo brilho (menor que no circuito 1, mas igual entre elas).
(04) Falsa. A e B estão em paralelo, ligadas diretamente à bateria: cada uma recebe a tensão ε e tem a mesma resistência, logo a mesma corrente . Brilho igual.
(08) Verdadeira. Os dois ramos estão sob a mesma tensão ε, mas o de A tem resistência maior:
(16) Falsa. Com o interruptor fechado, o fio dele (resistência praticamente nula) fica em paralelo com B: a corrente toda passa pelo interruptor e B entra em curto-circuito, apagando. (Já A passa a brilhar mais: a corrente sobe de para .)
⚠️ A armadilha: no circuito 5, pensar que fechar uma chave “ajuda” todo o circuito. Uma chave fechada em paralelo com uma lâmpada cria um caminho sem resistência e a lâmpada fica sem corrente.
A ideia em uma frase: em série, a mesma corrente; em paralelo, a mesma tensão; e um fio em paralelo com uma lâmpada a apaga.
Resposta: soma 10 (02 + 08).
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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