Resolvido Física ENEM 2024 Caderno Verde

Questão 116

Uma caixa decorativa utiliza duas pequenas lâmpadas, L1 (6 V – 9 W) e L2 (12 V – 18 W), ligadas em série a uma bateria de tensão Vqr . Um fio resistivo Qr, de 48 centímetros, está ligado em paralelo à bateria. Cinco pontos, A, B, C, D e E, dividem o fio Qr em seis segmentos de comprimentos iguais. O circuito também tem um amperímetro com dois terminais. Um dos terminais (P) está ligado ao fio entre as duas lâmpadas. O outro terminal (S) está livre e será ligado ao fio Qr. Dependendo do ponto em que esse terminal livre for conectado, ocorrerá a mudança na tensão à qual as lâmpadas são submetidas. Os demais fios do circuito têm resistências elétricas desprezíveis.

A figura ilustra esse circuito.

Em qual desses pontos o amperímetro deve ser conectado para que as lâmpadas acendam exatamente segundo as especificações de tensão e potência elétricas fornecidas?

A. A

B. B

C. C

D. D

E. E

Resposta:

B

Comentários:

Percebemos que a tensão Vqr vale 18 V pois a queda de tensão entre os pontos m e n é de 6 V e entre n e p é de 12 V.

Não é conhecia a resistência do fio. Como ele está dividido em 6 partes iguais, a tensão entre as extremidades do fio deve ser de 18 V e, por isso, a queda de tensão par cada pedaço vai ser de 3 V.

Quando o fio do amperímetro for ligado, devemos garantir que as tensões nas lâmpadas sejam as mesmas no fio. Se isso acontecer, vamos garantir que as resistências das lâmpada e dos fios sejam as mesmas, mesmo não sabendo seus valores.  Para isso, no ponto em que conectarmos o amperímetro deve manter a proporção de tensão, 6 V e 12 V. Esses valores são obtidos ao conectar o fio no ponto B.