Questão 119 · Física: Eletrodinâmica e circuitos elétricos
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?
- A) 0,25 A
- B) 0,33 A
- C) 0,75 A
- D) 1,00 A
- E) 1,33 A
Marque a alternativa correta:
Gabarito: A
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2022).
Comentário
Gabarito: A.
A lâmpada (4,5 W, 4,5 V) tem resistência R = U²/P = (4,5)² / 4,5 = 4,5 Ω. Com uma das três pilhas invertida, sua f.e.m. se opõe às outras duas: ε = 1,5 + 1,5 − 1,5 = 1,5 V. As três resistências internas continuam em série: r = 3 × 0,5 = 1,5 Ω. A resistência total do circuito é 4,5 + 1,5 = 6,0 Ω. Pela lei de Ohm, I = ε / R_total = 1,5 / 6,0 = 0,25 A, alternativa A.
- B: 0,33 A é 1,5 V / 4,5 Ω, ou seja, usa a f.e.m. resultante correta mas esquece a resistência interna das pilhas.
- C: 0,75 A é 4,5 V / 6 Ω, a corrente com as três pilhas na posição correta; não considera a inversão.
- D: 1,00 A é 4,5 V / 4,5 Ω, que ignora a inversão e a resistência interna.
- E: 1,33 A não resulta de nenhuma combinação correta de f.e.m. e resistências do circuito.
Dica Enem: pilha invertida em série subtrai a f.e.m.; as resistências internas continuam somando.
Fundamentos: Lei de Ohm e circuito série · Associação de geradores com polaridade invertida · Potência elétrica e resistência de lâmpada
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2022 (Enem — 2º dia (Ciências da Natureza e suas Tecnologias e Matemática e suas Tecnologias)), questão 119, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.