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98 Resolvido ENEM 2024 Física
- Marcelo Barros Villa
- há 6 dias
- 2 min de leitura
Questão 98
O circuito com três lâmpadas incandescentes idênticas, representado na figura, consiste em uma associação mista de resistores. Cada lâmpada (L 1, L 2 e L 3) é associada, em paralelo, a um resistor de resistência R, formando um conjunto. Esses conjuntos são associados em série, tendo todas as lâmpadas o mesmo brilho quando ligadas à fonte de energia. Após vários dias em uso, apenas a lâmpada L 2 queima, enquanto as demais permanecem acesas.
Em relação à situação em que todas as lâmpadas funcionam, após a queima de L 2, os brilhos das lâmpadas serão
A os mesmos.
B mais intensos.
C menos intensos.
D menos intenso para L 1 e o mesmo para L 3.
E mais intenso para L 1 e menos intenso para L 3.
Comentários:
A lâmpada L2 queima mas o circuito não se abre devido ao resistor R em paralelo com a lâmpada L2.
O primeiro passo é discutirmos o que acontece quando associamos os resistores em paralelo. Para isso usamos a fórmula destacada abaixo:
Aqui, segue em exemplo com números. Veja que vamos associar em paralelo um resistor de 24 Ohm e um de 6 Ohm. O resistor equivalente vai ser de 4,8 Ohm, ou seja, os dois resistores vão se comportar como um só de valor 4,8 Ohm. A resistência diminui com a associação em paralelo! Digamos que a lâmpada seja o resistor de 6 Ohm. Depois que ela queima, ao invés de um resistor de 4,8 Ohm teremos um de 24 Ohm naquele trecho.
Voltando ao exercício original, vamos chamar a resistência equivalente de R e RL em cada lâmpada de R1.
Assim, a resistência equivalente para todas as lâmpadas funcionando bem vai ser Req1:
Quando a lâmpada L2 queima, a corrente vai passar apenas pela resistência R, que já sabemos que é maior que R1. A nova resistência equivalente vai passar a ser Req2 e vai ser maior do que Req1.
Então:
Pra finalizar, vamos a analisar a Lei de Ohm. Temos que a tensão U é constante pois é a tensão da pilha. Veja que, para U ser constante, R e i devem ser grandezas inversamente proporcionais, ou seja, quando uma aumenta a outra diminui. Sabemos que R vai aumentar, portanto, a corrente i deve diminuir. A corrente tem relação direta com a potência. Quanto menor a potênia, menor o brilho.
Resposta:
C