Questões do ENEM 2022 Ciências da Natureza

Questão 119 do ENEM 2022

ENEM 2022 • Questão 119

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?

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Gabarito oficial: A

Primeiro, calculamos a resistência da lâmpada (R) usando a fórmula P = V²/R, onde P = 4,5 W e V = 4,5 V, resultando em R = 4,5 Ω. Em seguida, determinamos a resistência interna total das três pilhas em série: R_int = 3 * 0,5 Ω = 1,5 Ω. A resistência total do circuito é R_total = R + R_int = 4,5 Ω + 1,5 Ω = 6,0 Ω. Com uma pilha invertida, a força eletromotriz efetiva (ε_eff) é a soma de duas pilhas menos a terceira: ε_eff = 1,5 V + 1,5 V - 1,5 V = 1,5 V. Aplicando a Lei de Ohm (I = ε_eff / R_total), temos I = 1,5 V / 6,0 Ω = 0,25 A. A alternativa B está incorreta pois resulta de um erro na soma das resistências ou tensões. A alternativa C está incorreta pois ignora a resistência interna ou calcula mal a tensão efetiva. A alternativa D está incorreta pois assume incorretamente a contribuição das pilhas ou ignora a resistência interna. A alternativa E está incorreta pois deriva de uma interpretação errônea da associação de resistores ou da tensão resultante. Portanto, a alternativa correta é a A.

Resolução escrita com IA a partir do gabarito oficial do Inep, a mesma que os alunos do Griô recebem ao responder esta questão.

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Prova do ENEM 2022, documento público do Inep. Textos e imagens de terceiros citados no enunciado são reproduzidos para fins de estudo, com a fonte indicada (Lei 9.610/98, art. 46, III).

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