Questão 95 do ENEM PPL 2020

Question

Um cordão de 200 pequenas lâmpadas é utilizado em árvores de Natal. Uma pessoa verifica que, ao retirar somente uma lâmpada de qualquer posição, outras nove não acendem mais, porém as demais 190 lâmpadas permanecem em pleno funcionamento. Com base nessa informação, ela tenta identificar a estrutura do circuito e a relação entre os valores das quantidades físicas envolvidas, entre as quais a razão entre as intensidades da corrente elétrica em uma das lâmpadas e da corrente elétrica total no cordão com as 200 lâmpadas ligadas.

O valor dessa razão é igual a

A
1/200.
B
1/100.
C
1/20.
D
1/10.
E
1.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 95 do ENEM PPL 2020

2º dia · Ciências da Natureza · H5 · Física: Associação de resistores

Um cordão de 200 pequenas lâmpadas é utilizado em árvores de Natal. Uma pessoa verifica que, ao retirar somente uma lâmpada de qualquer posição, outras nove não acendem mais, porém as demais 190 lâmpadas permanecem em pleno funcionamento. Com base nessa informação, ela tenta identificar a estrutura do circuito e a relação entre os valores das quantidades físicas envolvidas, entre as quais a razão entre as intensidades da corrente elétrica em uma das lâmpadas e da corrente elétrica total no cordão com as 200 lâmpadas ligadas.

O valor dessa razão é igual a

A
1/200.
B
1/100.
C
1/20.
D
1/10.
E
1.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Retirar uma lâmpada faz outras nove apagarem, e as demais 190 continuam acesas. Isso mostra que essas 10 lâmpadas estão em série entre si (se uma sai, o ramo se abre e as outras 9 do mesmo ramo apagam). Já os grupos diferentes são independentes, ou seja, estão em paralelo.

Montagem do circuito:

Cada ramo tem 10 lâmpadas em série.
Número de ramos: \frac{200}{10}=20 ramos em paralelo.

Em série, a corrente é a mesma em todas as lâmpadas do ramo. Logo, a corrente em uma lâmpada é a corrente do ramo, i_{\text{ramo}}.

Os 20 ramos são idênticos e ligados à mesma tensão, então a corrente total se divide igualmente entre eles:

I_{\text{total}}=20\cdot i_{\text{ramo}}

A razão pedida é:

\frac{i_{\text{lâmpada}}}{I_{\text{total}}}=\frac{i_{\text{ramo}}}{20\, i_{\text{ramo}}}=\frac{1}{20}

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa D engana quem usa 10 (lâmpadas por grupo) em vez de 20 (número de grupos em paralelo).

Por que as outras alternativas estão erradas

Atrata as 200 lâmpadas como todas em paralelo, dividindo a corrente por 200.
Bsupõe 100 ramos em paralelo, sem relação com os grupos de 10 lâmpadas.
Dusa o número de lâmpadas por ramo (10) em vez do número de ramos (20).
Econsidera todas as lâmpadas em série, com a mesma corrente em todas.

Assunto: Associação de resistores.

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Questão 95 no caderno Azul do ENEM PPL 2020

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