Questão do ENEM 2021

Ciências da Natureza · habilidade 6Reaplicação · Caderno Azul · Questão 113

No manual de instruções de um conjunto de 30 lâmpadas idênticas, usadas para enfeite, está especificado que o conjunto deve ser ligado em uma rede elétrica de 120 V resultando em uma corrente total de 4,5 A. No entanto, o manual não informa a potência nominal de cada lâmpada para a aquisição de lâmpadas individuais de reposição em caso de queima. Depois de ligar o conjunto, percebe-se que, ao retirar qualquer lâmpada, um terço das demais não acende.

Qual a potência nominal de cada lâmpada?

Alternativa A: 4 W
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor 4 resulta de dividir a tensão da rede, 120 V, pelo número de lâmpadas, 30, operação que não dá uma potência. A potência vem do produto da tensão pela corrente, e depois da divisão entre as lâmpadas.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa B: 18 W gabarito
Justificativa
Esta alternativa está correta. A potência total é $P = U \cdot i = 120 \cdot 4{,}5 = 540$ W. Como o conjunto tem 30 lâmpadas idênticas, cada uma dissipa $\frac{540}{30} = 18$ W. Isso é coerente com o arranjo descrito: três ramos em paralelo, com 10 lâmpadas em série cada, pois retirar uma lâmpada apaga as outras de seu ramo. Cada ramo conduz 1,5 A sob 120 V, cada lâmpada fica com 12 V, e $12 \cdot 1{,}5 = 18$ W.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa C: 55 W
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor é próximo de $\frac{540}{10}$ , isto é, a potência total dividida pelo número de lâmpadas de um ramo. Mas a potência total é repartida entre as 30 lâmpadas, e não entre 10.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa D: 180 W
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor 180 W é $\frac{540}{3}$ , a potência de um ramo inteiro, com dez lâmpadas em série. A potência de cada lâmpada é essa quantidade dividida por 10, ou seja, a total dividida por 30.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa E: 540 W
Justificativa
Esta alternativa está errada. Os 540 W são a potência de todo o conjunto, $120 \cdot 4{,}5$ . A potência de cada lâmpada é essa quantidade dividida entre as 30 lâmpadas idênticas.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

Comentários do professor

Ainda sem comentário cadastrado.

Comentários de alunos

Entre com uma conta matriculada em turma para ver e postar comentários.

Fonte e auditoria

Código INEP: 111552
Código da prova: 989
Arquivo do PDF: ENEM_2021_P2_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf