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Questão 128ENEM 2022Caderno azul · 2º Dia

Afim de classificar as melhores rotas em um aplicativo de trânsito, um pesquisador propõe um modelo com base em circuitos elétricos. Nesse modelo, a corrente representa o número de carros que passam por um ponto da pista no intervalo de 1 s. A diferença de potencial (d.d.p.) corresponde à quantidade de energia por carro necessária para o deslocamento de 1 m. De forma análoga à lei de Ohm, cada via é classificada pela sua resistência, sendo a de maior resistência a mais congestionada. O aplicativo mostra as rotas em ordem crescente, ou seja, da rota de menor para a de maior resistência.

Como teste para o sistema, são utilizadas três possíveis vias para uma viagem de À até B, com os valores de d.d.p. e corrente conforme a tabela.

Nesse teste, a ordenação das rotas indicadas pelo aplicativo será:

Alternativas

Resolução em Vídeo

Resolução

Ficha da Questão

  • 📚 Matérias Necessárias: Física → Eletricidade (Lei de Ohm — relação entre tensão U, corrente i e resistência R) com aplicação a um modelo análogo (trânsito)
  • ⚡ Nível: Médio — exige aplicar R = U/i a três pares de valores e ordenar as resistências em ordem crescente
  • 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Lei de Ohm e modelagem física aplicada a contextos reais — H17 (relacionar grandezas físicas a modelos)
  • 🏆 Gabarito: revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

  • Comando reformulado: "Calcule a resistência R = U/i de cada uma das três rotas e liste-as da MENOR para a MAIOR."
  • Palavras-chave decisivas: Lei de Ohm (analogia), resistência R = U/i, ordem crescente, menor para maior resistência
  • Armadilha típica: confundir maior d.d.p. com maior resistência (achar que U sozinho ordena as rotas) ou comparar correntes sem dividir. A Lei de Ohm exige a razão U/i — apenas calcular cada R individualmente resolve a questão.
  • O que a resposta precisa demonstrar: aplicar R = U/i a cada rota, comparar os três valores e ordená-los do menor para o maior.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

  • Lei de Ohm: em um condutor ôhmico, a relação entre diferença de potencial U (tensão), corrente elétrica i e resistência elétrica R é U = R · i, ou equivalentemente R = U / i. Quanto maior R para a mesma U, menor é i; quanto maior R para a mesma i, maior é U.
  • Analogia físico-trânsito proposta: corrente = número de carros por segundo; d.d.p. = energia por carro por metro; resistência = "quanto a via dificulta o fluxo". Maior R significa mais "congestionamento" (mais energia gasta por carro para a mesma corrente, ou menos carros para a mesma energia disponível).
  • Ordenação crescente: ordenar do menor valor para o maior valor. No app, do menor R (mais fluida) ao maior R (mais congestionada).
  • Cálculo direto da resistência: basta dividir a coluna d.d.p. pela coluna corrente em cada linha da tabela.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

  • Imagem descrita: a tabela exibe três rotas (1, 2, 3), com duas colunas de dados. A coluna "d.d.p." é dada em joules por (carro · metro): rota 1 = 510, rota 2 = 608, rota 3 = 575. A coluna "Corrente" é dada em carros por segundo: rota 1 = 4, rota 2 = 4, rota 3 = 3.
  • Evidência 1: "De forma análoga à lei de Ohm, cada via é classificada pela sua resistência" → o aluno deve aplicar R = U / i para cada rota.
  • Evidência 2: "a de maior resistência [é] a mais congestionada" → maior R = via pior. O aplicativo lista da MENOR (melhor) para a MAIOR (pior).
  • Evidência 3: "ordem crescente" → do menor valor de R ao maior.
  • Síntese: calcular três resistências, ordená-las do menor para o maior valor e marcar a alternativa cuja sequência de números coincida.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Calcular a resistência de cada rota

Para a Rota 1: R₁ = U₁ / i₁ = 510 ÷ 4 = 127,5 (unidade: J / (carro²/s · m), na lógica do modelo).

Para a Rota 2: R₂ = U₂ / i₂ = 608 ÷ 4 = 152.

Para a Rota 3: R₃ = U₃ / i₃ = 575 ÷ 3 ≈ 191,67.

Subpasso 4.2 — Comparar os valores

Colocando os três valores lado a lado: R₁ = 127,5; R₂ = 152; R₃ ≈ 191,67. A ordenação do MENOR para o MAIOR é: R₁ < R₂ < R₃.

Subpasso 4.3 — Traduzir em ordem das rotas

Na ordem crescente de resistência, as rotas são 1, 2 e 3. Assim, o aplicativo mostra primeiro a Rota 1 (menos congestionada), depois a Rota 2, e por último a Rota 3 (mais congestionada).

Subpasso 4.4 — Verificação

Conferindo: 127,5 < 152 < 191,67 ✓. Logo, a sequência das rotas em ordem crescente de resistência é 1, 2, 3 — alternativa A.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) 1, 2, 3.

Correta: R₁ = 127,5; R₂ = 152; R₃ ≈ 191,67. A ordem crescente é exatamente 1 → 2 → 3. Aplicação direta de R = U/i a cada linha da tabela.

B) 1, 3, 2.

Incorreta: essa sequência colocaria R₃ entre R₁ e R₂. Mas R₃ ≈ 191,67 > R₂ = 152. R₃ é a MAIOR resistência, não pode ficar no meio.

C) 2, 1, 3.

Incorreta: colocaria R₂ como menor. Porém R₂ = 152 > R₁ = 127,5. A Rota 1 é a de menor resistência, e não a Rota 2.

D) 3, 1, 2.

Incorreta: colocaria R₃ como menor. Mas R₃ ≈ 191,67 é, na verdade, a MAIOR resistência. Essa ordenação inverteria justamente a posição da via mais congestionada.

E) 3, 2, 1.

Incorreta: essa é a ordem DECRESCENTE de resistência (do maior para o menor). O enunciado pede ordem CRESCENTE — exatamente a sequência inversa.

🏆 Gabarito: A — calculando R = U/i em cada rota (R₁ = 127,5; R₂ = 152; R₃ ≈ 191,67) e ordenando do menor ao maior, a sequência é 1, 2, 3.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

  • Reafirmação do gabarito: três divisões simples (510÷4, 608÷4, 575÷3) e uma ordenação dão a resposta A. A questão é uma aplicação literal da Lei de Ohm em um contexto de modelagem física do trânsito.
  • Padrão de cobrança: o ENEM frequentemente reveste a Lei de Ohm em contextos cotidianos (chuveiros, lâmpadas, dispositivos eletrônicos, e até modelos análogos como esse). O aluno deve reconhecer a estrutura U = R · i mesmo quando as variáveis estão renomeadas.
  • Generalização: sempre que houver uma analogia com circuitos elétricos, o "fluxo" é a corrente (i), o "esforço para mover o fluxo" é a d.d.p. (U) e a "dificuldade" é a resistência (R). A relação R = U / i é universal nesse tipo de modelo (trânsito, água em canos, fluxo de calor).
  • Dica de eliminação rápida: elimine a alternativa E imediatamente — ela é a ordem decrescente, e o enunciado pede crescente. Depois, basta calcular a resistência da Rota 3 (575/3 ≈ 192, a maior) e da Rota 1 (510/4 = 127,5, a menor) para identificar que a sequência só pode ser 1, 2, 3.
  • Conexões com outros temas: Lei de Ohm (geral), associação de resistores (série, paralelo), potência elétrica (P = U · i), analogias entre fluxos físicos (Lei de Fourier para calor, Lei de Darcy para fluidos em meios porosos).

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