ENEM 2022 · Ciências da Natureza · Física · circuitos elétricos
Questão 119 do ENEM 2022
Resposta: letra A. A inversão de uma pilha altera a tensão total da lanterna, afetando a corrente que passa pela lâmpada.
Uma lanterna funciona com três pilhas de resistência interna igual a 0,5 Ω cada, ligadas em série. Quando posicionadas corretamente, devem acender a lâmpada incandescente de especificações 4,5 W e 4,5 V. Cada pilha na posição correta gera uma f.e.m. (força eletromotriz) de 1,5 V. Uma pessoa, ao trocar as pilhas da lanterna, comete o equívoco de inverter a posição de uma das pilhas. Considere que as pilhas mantêm contato independentemente da posição.
Com esse equívoco, qual é a intensidade de corrente que passa pela lâmpada ao se ligar a lanterna?
- A0,25 AResposta correta
- B0,33 A
- C0,75 A
- D1,00 A
- E1,33 A
Como resolver a questão 119 passo a passo?
O conceito que resolve
A tensão total da lanterna é a soma das tensões individuais das pilhas. Quando uma pilha é invertida, sua tensão é subtraída da tensão total, reduzindo a tensão disponível para a lâmpada. A corrente que passa pela lâmpada depende da tensão total e da resistência total do circuito.
Como chegar na resposta
- Calcule a tensão total da lanterna quando as pilhas estão posicionadas corretamente: 3 pilhas × 1,5 V = 4,5 V.
- Determine a resistência total do circuito: resistência interna de cada pilha (0,5 Ω) somada à resistência da lâmpada (R = V²/P = (4,5 V)²/4,5 W = 5 Ω). Total = 3 × 0,5 Ω + 5 Ω = 6,5 Ω.
- Calcule a corrente que passa pela lâmpada quando as pilhas estão posicionadas corretamente: I = V/R = 4,5 V/6,5 Ω ≈ 0,69 A.
- Quando uma pilha é invertida, sua tensão é subtraída da tensão total: 4,5 V - 1,5 V = 3,0 V.
- Calcule a nova corrente que passa pela lâmpada: I = V/R = 3,0 V/6,5 Ω ≈ 0,46 A.
Por que cada alternativa
- AA conta está correta, mas a alternativa A (0,25 A) está incorreta. A inversão de uma pilha reduz a tensão total para 3,0 V, resultando em uma corrente de aproximadamente 0,46 A.
- BA alternativa B (0,33 A) está incorreta porque a conta não considera a redução da tensão total devido à inversão de uma pilha.
- CA alternativa C (0,75 A) está incorreta porque a conta não considera a resistência total do circuito, incluindo a resistência interna das pilhas.
- DA alternativa D (1,00 A) está incorreta porque a conta não considera a redução da tensão total devido à inversão de uma pilha.
- EA alternativa E (1,33 A) está incorreta porque a conta não considera a resistência total do circuito, incluindo a resistência interna das pilhas.
Onde essa questão derruba a maioria
A alternativa A (0,25 A) está incorreta porque a conta não considera a resistência total do circuito, incluindo a resistência interna das pilhas.
O que estudar se você errou
Revise o cálculo da resistência total do circuito e a influência da inversão de uma pilha na tensão total.
Mais questões de Física
- ENEM 2025 · questão 91Nesse contexto, o processo de transferência de calor para as mariposas que independe da presença de fluidos é…
- ENEM 2025 · questão 124A altura máxima, em metro, de empilhamento do produto que essa laje é capaz de suportar é
- ENEM 2024 · questão 117Durante a aproximação, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequências fᵣ e f…
- ENEM 2024 · questão 129Que explicação física justifica esse procedimento?
- ENEM 2023 · questão 100A escolha que corresponde à combinação correta é
- ENEM 2023 · questão 108O fogão por indução funciona a partir do surgimento de uma corrente elétrica induzida no fundo da panela, com…