UNICAMP 2026 — questão 61 de Física

Gabarito BEletrodinâmica — gerador real e resistência interna1ª fase · Conhecimentos Gerais · Versão RY
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 61 de Física do UNICAMP 2026

Enunciado em texto

Texto para as questões 60, 61 e 62. As baterias são fundamentais no mundo moderno, sendo a fonte de energia portátil que alimenta dispositivos como celulares e laptops, veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia renovável. Duas grandezas que caracterizam uma bateria é a sua capacidade de carga elétrica, expressa em miliampère-hora (mAh) e a energia que ela armazena, usualmente dada em watts-hora (Wh).

De forma simplificada, o comportamento de uma bateria pode ser modelado com uma fonte ideal de diferença de potencial elétrico U_b em série com um resistor de resistência R_b. Dessa maneira, o dispositivo que é alimentado pela bateria pode, muitas vezes, ser representado por um resistor de resistência R.

(Na figura: bateria com U_b = 3,6 V e R_b = 1,2 Ω; resistor R = 6,0 Ω; voltímetro ligado em paralelo com R.)

Na situação exemplificada na figura, a diferença de potencial registrada pelo voltímetro é

a) 0,6 V.

b) 3,0 V.

c) 3,6 V.

d) 4,3 V.

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à UNICAMP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a leitura do voltímetro, que está ligado nos terminais do resistor RR.

Passo 1 — enxergar o circuito. A bateria real é a fonte ideal Ub=3,6 VU_b = 3{,}6\ \text{V} em série com a resistência interna Rb=1,2 ΩR_b = 1{,}2\ \Omega. Essa dupla alimenta o resistor externo R=6,0 ΩR = 6{,}0\ \Omega. Tudo em série — uma malha só, uma corrente só.

Passo 2 — a corrente da malha.

i=UbRb+R=3,61,2+6,0=3,67,2=0,5 Ai = \frac{U_b}{R_b + R} = \frac{3{,}6}{1{,}2 + 6{,}0} = \frac{3{,}6}{7{,}2} = 0{,}5\ \text{A}

Passo 3 — o que o voltímetro lê. Repare na figura: ele está em paralelo com RR, não com a bateria inteira. Então ele lê a ddp em RR:

UR=R i=6,0×0,5=3,0 VU_R = R\,i = 6{,}0 \times 0{,}5 = \mathbf{3{,}0\ \text{V}}

Por que não é 3,6 V (alternativa C). Essa seria a leitura se a bateria fosse ideal. Como ela tem resistência interna, uma parte da força eletromotriz é gasta dentro da própria bateria:

URb=1,2×0,5=0,6 Ve3,0+0,6=3,6 V  ✓U_{R_b} = 1{,}2 \times 0{,}5 = 0{,}6\ \text{V} \qquad\text{e}\qquad 3{,}0 + 0{,}6 = 3{,}6\ \text{V} \;✓

Os 0,6 V que "somem" são a alternativa A — o distrator de quem calcula a queda no lugar errado.

A ideia em uma frase: bateria real entrega menos do que promete, e a diferença aquece ela mesma. É por isso que o celular esquenta carregando.

Resposta: alternativa B (3,0 V).

Resolução em vídeo

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