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Questão 133

ENEM 2022, Ciências da Natureza Favoritar

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?

Ver gabarito e resolução

Em resumo: Com uma pilha invertida, a f.e.m. cai para 1,5 V; com 1,5 Ω internos e 4,5 Ω da lâmpada, a corrente é 0,25 A.

Gabarito oficial: alternativa A.

Resolução

A questão pede a corrente na lâmpada com uma pilha invertida.

  1. F.e.m. total: duas pilhas a favor e uma contra: 1{,}5 + 1{,}5 - 1{,}5 = 1{,}5\ \text{V}.
  2. Resistência da lâmpada: R = \dfrac{U^2}{P} = \dfrac{4{,}5^2}{4{,}5} = 4{,}5\ \Omega.
  3. Resistências internas: as três continuam no circuito: 3 \cdot 0{,}5 = 1{,}5\ \Omega.
  4. Corrente: i = \dfrac{1{,}5}{4{,}5 + 1{,}5} = \dfrac{1{,}5}{6} = 0{,}25\ \text{A}.

Alternativas

  • A) Correta. A corrente é de 0,25 A.
  • B) Errada. Ignora as resistências internas: \dfrac{1{,}5}{4{,}5}.
  • C) Errada. Usa 4,5 V, como se nenhuma pilha estivesse invertida.
  • D) Errada. É a corrente nominal da lâmpada.
  • E) Errada. Não corresponde à conta.

Logo, a resposta é a alternativa A.

Fonte: INEP/MEC.

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