FisicaNet - Prof. Alberto Ricardo Prass
QUESTÕES RESOLVIDAS
QUESTÕES RESOLVIDAS
Código: ENEM-2023-120
O circuito com três lâmpadas incandescentes idênticas, representado na figura, consiste em uma associação mista de resistores. Cada lâmpada (\(L_1\), \(L_2\) e \(L_3\)) é associada, em paralelo, a um resistor de resistência \(R\), formando um conjunto. Esses conjuntos são associados em série, tendo todas as lâmpadas o mesmo brilho quando ligadas à fonte de energia. Após vários dias em uso, apenas a lâmpada \(L_2\) queima, enquanto as demais permanecem acesas.


Em relação à situação em que todas as lâmpadas funcionam, após a queima de \(L_2\), os brilhos das lâmpadas serão
Alternativas
A) os mesmos.
B) mais intensos.
C) menos intensos.
D) menos intenso para \(L_1\) e o mesmo para \(L_3\). Correta
E) mais intenso para \(L_1\) e menos intenso para \(L_3\).
Resolução Comentada

ENEM 2023/120

Para resolver esta questão, precisamos entender como a queima de uma lâmpada afeta o circuito. Inicialmente, todas as lâmpadas (\(L_1\), \(L_2\) e \(L_3\)) estão funcionando e têm o mesmo brilho. Cada lâmpada está em paralelo com um resistor \(R\), e esses conjuntos estão em série.

Quando \(L_2\) queima, o circuito se modifica. A resistência equivalente do circuito muda, afetando a corrente que passa pelas lâmpadas restantes (\(L_1\) e \(L_3\)).

Vamos analisar a situação em que todas as lâmpadas estão funcionando. A resistência equivalente de cada conjunto lâmpada-resistor é:

\( R_{eq} = \frac{R \cdot R_L}{R + R_L} \)

onde \(R_L\) é a resistência da lâmpada. Como as lâmpadas são idênticas, \(R_L\) é o mesmo para todas.

Quando \(L_2\) queima, o resistor \(R\) associado a \(L_2\) permanece no circuito, mas a resistência da lâmpada \(L_2\) se torna infinita (circuito aberto). Portanto, a resistência equivalente do conjunto \(L_2\)-\(R\) se torna apenas \(R\).

Agora, temos dois conjuntos em série: \(L_1\)-\(R\) e \(L_3\)-\(R\), e um resistor \(R\) sozinho. A resistência total do circuito é:

\( R_{total} = R_{eq} + R + R_{eq} \)

onde \(R_{eq}\) é a resistência equivalente dos conjuntos \(L_1\)-\(R\) e \(L_3\)-\(R\).

Como a resistência total aumentou, a corrente total fornecida pela fonte de energia diminui. A corrente que passa por \(L_1\) e \(L_3\) também diminui, resultando em um brilho menos intenso para ambas as lâmpadas.

Portanto, a resposta correta é:

(C) menos intensos.