UNESP 2021 (2ª fase) — questão 54 de Física
Enunciado em texto
Um estudante tinha disponíveis um gerador elétrico de força eletromotriz E = 50 V e resistência interna r = 2 Ω, duas lâmpadas iguais com valores nominais (60 V – 100 W) e um amperímetro ideal, como representado na figura.
[Figura: os componentes separados, com os rótulos “Gerador” (a bateria E em série com o resistor r), “Lâmpadas” (duas lâmpadas L) e “Amperímetro” (A).]
Com esses componentes, ele montou o seguinte circuito elétrico:
[Esquema: o gerador (E e r em série) tem o polo de cima ligado ao amperímetro A; do amperímetro, o fio segue até as duas lâmpadas L, ligadas em paralelo entre si; o outro lado das lâmpadas volta ao polo de baixo do gerador.]
Considerando que as resistências dos fios de ligação e dos conectores utilizados sejam desprezíveis, o amperímetro desse circuito indicará o valor de
(A) 1,5 A.
(B) 2,0 A.
(C) 2,5 A.
(D) 3,0 A.
(E) 1,0 A.
(Enunciado e figura: Vestibular Unesp 2021, 2ª fase — Unesp/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual Paulista (Unesp) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a corrente no ramo principal, onde está o amperímetro, com as duas lâmpadas em paralelo ligadas ao gerador real.
Passo 1 — a resistência de cada lâmpada, a partir dos valores nominais (considerando a resistência constante):
Passo 2 — as lâmpadas em paralelo. Duas resistências iguais em paralelo valem a metade:
Passo 3 — a lei de Pouillet. A resistência interna do gerador fica em série com o paralelo. A corrente total, que passa pelo amperímetro (ideal, resistência nula), é:
Conferindo: a tensão nos terminais do gerador é 50 − 2 × 2,5 = 45 V, que é a tensão em cada lâmpada; cada uma recebe 45/36 = 1,25 A, e 1,25 + 1,25 = 2,5 A. As lâmpadas brilham abaixo do nominal, porque recebem menos de 60 V.
⚠️ A armadilha: esquecer a resistência interna e fazer 50/18 ≈ 2,8 A, que não está nas alternativas. Outro erro: achar que cada lâmpada puxa a corrente nominal, 100/60 ≈ 1,7 A; isso só valeria sob 60 V, e o gerador nem fornece tanto.
A ideia em uma frase: dos valores nominais sai a resistência da lâmpada (U²/P); depois é Pouillet: i = E/(r + R_eq).
Resposta: alternativa C (2,5 A).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.