Questão 119 do Enem 2022: a corrente na lanterna com uma pilha ao contrário

Enem 2022 · 2º dia · caderno azul · Física · Eletricidade

Nos outros cadernos: amarelo 133 · cinza 105 · rosa 114

Só quer conferir? Ver o gabarito

A 0,25 A

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?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

Uma observação sobre esta questão

O Inep tirou esta questão do cálculo da nota por um critério técnico da TRI. Ela tem gabarito oficial e a resolução abaixo vale normalmente; só não contou pontos para ninguém.

O que a questão pede

A corrente na lâmpada com uma das três pilhas invertida.

1. Resistência da lâmpada

R = \frac{U^2}{P} = \frac{4{,}5^2}{4{,}5} = 4{,}5\ \Omega

2. Fem total com uma pilha invertida

A pilha invertida “empurra” a corrente no sentido contrário:

\varepsilon = 1{,}5 + 1{,}5 - 1{,}5 = 1{,}5 \text{ V}

3. Resistências internas

As três pilhas continuam no circuito, cada uma com 0,5 Ω, invertida ou não:

r = 3 \cdot 0{,}5 = 1{,}5\ \Omega

4. Corrente

i = \frac{\varepsilon}{R + r} = \frac{1{,}5}{4{,}5 + 1{,}5} = 0{,}25 \text{ A}

Alternativa A.

A Gabarito: alternativa A

Por que as outras alternativas estão erradas

B
Acerta a fem (1,5 V), mas esquece as resistências internas: 1,5 ÷ 4,5 ≈ 0,33 A. (18,5% marcaram)
C
Foi a mais marcada. É a corrente com as três pilhas certas (4,5 ÷ 6 = 0,75 A). Mas uma pilha invertida subtrai sua fem. (30,1% marcaram)
D
Foi a segunda mais marcada. É a corrente nominal da lâmpada (4,5 W ÷ 4,5 V), sem considerar a pilha invertida nem as resistências internas. (22% marcaram)
E
Não sai de uma conta coerente com os dados. (12,9% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.352.359 candidatos que fizeram a prova.

O Inep tirou esta questão do cálculo da nota (bisblg < -0.15): ela continua com gabarito, mas acertar ou errar não mudou a nota de ninguém. Por isso ela não tem parâmetros da TRI.

Acertaram16%dos candidatos marcaram a A

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

Como os candidatos responderam

A16% ✓ gabarito
B18,5%
C30,1% mais marcada
D22%
E12,9%

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50017,9%
500 a 60014,3%
600 a 70010%
700 ou mais20,4%

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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