PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 21 do ITA 2026

1ª fase · Física

Texto-base das questões 13 a 24 · 1ª fase

Quando e se necessário, use os seguintes valores para as quantidades a seguir:
Aceleração local da gravidade g = 10\ \text{m/s}^2.
\sqrt{2} \approx 1{,}4; \sqrt{3} \approx 1{,}7; \sqrt{5} \approx 2{,}2 \sqrt{7} \approx 2{,}6.

O circuito mostrado na figura é composto por um potenciômetro conectado a uma bateria de 12\ \text{V}. Quando o cursor do potenciômetro é girado no sentido anti-horário, a resistência \mathbf{R1} tende a zero, e \mathbf{R2} atinge seu valor máximo; no sentido horário, ocorre o contrário. Um voltímetro ideal está conectado ao terminal central do potenciômetro, medindo a diferença de potencial entre esse ponto e o terminal negativo da bateria. Dois testes foram realizados nesse circuito. No Teste 1, uma resistência desconhecida \mathbf{R3} foi conectada, e a voltagem indicada pelo voltímetro foi registrada à medida que o cursor do potenciômetro era girado no sentido horário. No Teste 2, uma outra resistência desconhecida \mathbf{R4} substituiu a \mathbf{R3}, e o procedimento foi repetido. O gráfico \mathrm{V} \times \mathbf{R1/R2} mostra os resultados obtidos nos dois testes. Com base no que foi apresentado, é possível afirmar que

Circuito com potenciômetro circular, cujo cursor divide a resistência em R1, à esquerda, e R2, à direita. O terminal esquerdo está ligado ao terminal negativo de uma bateria de 12 V, e o terminal direito está ligado ao positivo. O terminal central do potenciômetro está conectado ao voltímetro V e à resistência R3, em ramos paralelos que chegam ao terminal negativo da bateria.

Gráfico da Voltagem (volt) em função de R1/R2. O eixo vertical tem marcações em 0, 2, 4, 6, 8, 10 e 12; o eixo horizontal é logarítmico, com marcações em 10⁻¹, 10⁰, 10¹, 10², 10³ e 10⁴. Duas curvas crescentes são identificadas por setas como Teste 2 e Teste 1. A curva do Teste 2 fica acima da curva do Teste 1: começa em aproximadamente 1 volt, cresce até cerca de 10 volts em R1/R2 igual a 10 e se aproxima de 12 volts. A curva do Teste 1 começa próxima de zero, cresce mais lentamente e chega perto de 12 volts no extremo direito.

  1. A
    a resistência \mathbf{R4} é menor que a resistência \mathbf{R3}.
  2. B
    a corrente elétrica que passa por \mathbf{R3} é menor do que a que passa por \mathbf{R4}, para qualquer posição do cursor do potenciômetro.
  3. C
    a curva correspondente ficaria mais próxima à curva do Teste 1 do que à curva do Teste 2, se \mathbf{R3} e \mathbf{R4} fossem retiradas do circuito (este ramo ficaria aberto).
  4. D
    os valores da voltagem da curva V \times \mathbf{R1/R3} serão menores que os valores de voltagem da curva V \times \mathbf{R1/R4} para os mesmos valores de abscissa admissíveis em ambos os casos.
  5. E
    a razão entre as tensões indicadas nos Testes 2 e Teste 1 permanece constante e é exatamente igual à razão \mathbf{R4/R3}, para qualquer posição do cursor do potenciômetro.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

O voltímetro mede a tensão entre o cursor e o terminal negativo, que é a tensão sobre R1 em paralelo com a carga (R3 ou R4). Se a carga fosse infinita (ramo aberto), teríamos um divisor de tensão simples: V = 12\cdot\frac{R1}{R1+R2} = 12\cdot\frac{R1/R2}{1+R1/R2}, que vale 6 V em R1/R2=1.

Com a carga ligada, ela fica em paralelo com R1, e a resistência equivalente é menor que R1. Por isso a tensão cai e a curva se desloca para a direita (precisa de R1/R2 maior para atingir o mesmo V). Quanto menor a carga, maior o deslocamento.

No gráfico, a curva do Teste 1 está bem mais à direita que a do Teste 2. Logo, R3 é menor que R4 (carga mais pesada em R3). Isso descarta A.

A curva sem carga é a do divisor puro, com 6 V em R1/R2=1. A curva do Teste 2 passa por cerca de 5 V em 10^0, perto desse valor, e a do Teste 1 está muito distante. Então a curva sem carga ficaria mais próxima da do Teste 2. Isso descarta C.

Sobre a corrente: em R3 ela é V_1/R3, e em R4 é V_2/R4. Como V_2>V_1 e R4>R3, a corrente em R3 é maior. Isso descarta B.

Para E, a razão das tensões varia ao longo da curva e não é R4/R3.

Para D, o eixo é R1/R3, que é a razão entre R1 e a carga. Nessa variável, a carga maior (R4) dá o mesmo R1/R4 com R1 maior, ou seja, o ponto seria diferente. Pelo gráfico, para o mesmo valor de R1/R2, V é maior no Teste 2. Mas a abscissa agora é R1/R3 ou R1/R4. Com R3 < R4, tomando o mesmo valor de abscissa, R1 em R3 é menor que R1 em R4, e a tensão resulta menor com R3 (carga relativa idêntica, porém R1 menor dá divisão equivalente...). Assim a curva com R3 fica abaixo da de R4.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA curva do Teste 1 mais à direita indica carga menor, então R3 < R4, e não o contrário.
  • BA corrente em R3 é maior, pois R3 é menor e a tensão sobre ela é menor, mas a razão V/R favorece R3.
  • CO divisor sem carga dá 6 V em R1/R2=1, próximo da curva do Teste 2, e não da do Teste 1.
  • EA razão entre as tensões varia com a posição do cursor e não é igual a R4/R3.

Assuntos: potenciômetro, divisor de tensão, associação de resistores.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 21 no caderno 1ª fase do ITA 2026

Fonte: ITA 2026 · 1ª fase. Prova oficial ↗