Questão 57 do Enem 2014: em que posição da chave a lâmpada 1 brilha mais

Enem 2014 · 1º dia · caderno azul · Física · Eletricidade

Nos outros cadernos: amarelo 70 · branco 75 · rosa 62

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C A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso.

Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições A ou B.

Circuito: o polo positivo do gerador liga-se às lâmpadas 1 e 3, que estão em paralelo e terminam no contato A; a lâmpada 2 sai do ramo da lâmpada 1 e termina no contato B; a chave liga o polo negativo a A ou a B

Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posição

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Em qual posição da chave a lâmpada 1 brilha mais, e por quê.

Chave em A

As lâmpadas 1 e 3 ficam em paralelo, ligadas direto ao gerador. A lâmpada 2 fica fora do circuito. Cada lâmpada recebe a tensão total U:

R_{eq} = \frac{R}{2} \qquad P_1 = \frac{U^2}{R}

Chave em B

O conjunto 1 ∥ 3 fica em série com a lâmpada 2:

R_{eq} = \frac{R}{2} + R = \frac{3R}{2}

A tensão se divide: o paralelo 1 ∥ 3 fica com 1/3 de U. A lâmpada 1 recebe U/3 e sua potência cai para um nono.

Conclusão

Na posição A a resistência equivalente é menor, a corrente é maior e a lâmpada 1 recebe a tensão inteira.

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Em B a resistência equivalente aumenta e a corrente total diminui. (16,6% marcaram)
B
Com tensão constante e resistência maior, a potência total em B é menor. (17,6% marcaram)
D
Foi a errada mais marcada. O gerador é de tensão constante: fornece a mesma tensão nas duas posições. (21,2% marcaram)
E
Em A a corrente é maior, então a potência fornecida pelo gerador é maior, não menor. (17,7% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 6.162.748 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 658 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 19ª mais difícil de 43 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram26,5%dos candidatos marcaram a C

Habilidade 5 · Competência 2Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.

Como os candidatos responderam

A16,6%
B17,6%
C26,5% ✓ gabarito
D21,2%
E17,7%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50022,1%
500 a 60030,5%
600 a 70046,5%
700 ou mais77,7%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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