UFF. Física 2. P2. 2022.1. Questão 2.
2ª questão - No circuito mostrado na figura, todas as lâmpadas são idênticas. Qual das seguintes é a classificação correta do brilho das lâmpadas?
A) e têm brilho igual, e é o mais escuro.
B) e têm brilho igual, e é o mais escuro.
C) é o mais brilhante, é o mais escuro e está no meio.
D) é o mais brilhante, e e têm brilho igual, mas menor que .
E) Todas as três lâmpadas têm o mesmo brilho.
Passo 1
Fala aí!! Bem-vindo! Está tendo um pouco de dificuldades nessa questão? Não se preocupe vou fazer o máximo pra te ajudar. 😉👍
Nesse probleminha temos um circuito composto por uma fonte e três lâmpadas idênticas.
A lâmpada está ligada em paralelo com a fonte e as lâmpadas e estão ligadas em série entre si e em paralelo com a fonte e com a lâmpada .
Aqui começa nosso problema, pois foi dada algumas afirmações sobre o brilho de cada das lâmpadas e temos que assinalar qual é a alternativa correta.
Entendeu?
A chave para resolver nosso problema é lembrar da formula de potência.
Como as lâmpadas são idênticas, podemos considera-las como resistores de resistência .
O que acontece é que o brilho de uma lâmpada está diretamente ligado à tensão em seus terminais. Se a tensão estiver muito baixa, a sua luminosidade vai ficar muito baixa, já se for muito alta, a luminosidade vai ficar muito alta (sendo perigoso até queimar).
Essa ideia é importante para resolvermos esse exercício! Bora lá! 😉
Passo 2
Antes de começar, vamos analisar o circuito.
A lâmpada está em paralelo com a fonte já que estão ligados aos mesmos nós, dessa forma, a tensão da fonte é a mesma tensão na lâmpada .
Já as lâmpadas e estão em série e para esse caso temos uma formulinha de divisão de tensão.
Essa formula nos diz que dada uma tensão entre duas resistências, a tensão em um resistor é dado pela razão do resistor que estamos querendo obter a tensão e a soma dos resistores, isso multiplicado pela tensão.
Como o conjunto e estão em paralelo com a fonte, a tensão a ser dividida também é .
Entendeu essa parte? 😎
Passo 3
Vamos calcular a tensão na lâmpada usando a formula de divisão de tensão
Com isso, encontramos que a tensão na lâmpada é metade da tensão na lâmpada .
Agora para a lâmpada ...
Encontramos o mesmo valor de tensão na lâmpada !
Então as tensões dos componentes do nosso circuito ficam da seguinte maneira
Analisando as alternativas, vemos que na afirmação D) foi dito que é o mais brilhante, e e têm brilho igual, mas menor que .
Essa afirmação está correta! Isso acontece porque a tensão em é maior que a tensão em e em , logo o brilho de é menor e o brilho de e de são iguais pois suas tensões são iguais!
Então a alternativa correta é a letra D)!
É isso! Essa resolução te ajudou? Responde Aí! ✌
Resposta
D) é o mais brilhante, e e têm brilho igual, mas menor que .