ENEM 2022 — Questão 98: Ciências da Natureza

Resolução comentada da questão 98 do ENEM 2022

Resolução

Para resolver essa questão, é fundamental entender como a lei de Ohm se aplica ao modelo proposto. No contexto apresentado, a corrente (número de carros que passam por um ponto em um segundo) e a diferença de potencial (energia necessária por carro para deslocar-se 1 metro) são utilizadas para calcular a resistência de cada rota. A resistência pode ser calculada pela fórmula ( R = \frac{U}{I} ), onde ( U ) é a d.d.p. e ( I ) é a corrente.

Vamos calcular a resistência de cada rota usando os valores fornecidos na tabela. Para a Rota 1, temos uma d.d.p. de 510 J/carro.m e uma corrente de 4 carro/s. Assim, a resistência é ( R_1 = \frac{510}{4} = 127,5 , \Omega ). Para a Rota 2, com uma d.d.p. de 608 J/carro.m e a mesma corrente de 4 carro/s, a resistência é ( R_2 = \frac{608}{4} = 152 , \Omega ). Por fim, para a Rota 3, com uma d.d.p. de 575 J/carro.m e uma corrente de 3 carro/s, a resistência é ( R_3 = \frac{575}{3} \approx 191,67 , \Omega ).

Agora, organizando as resistências em ordem crescente, temos: Rota 1 (127,5 Ω), Rota 2 (152 Ω) e Rota 3 (191,67 Ω). Portanto, a ordenação das rotas indicada pelo aplicativo será 1, 2, 3, que corresponde à alternativa (A).

Por que as outras alternativas estão erradas

(A) Esta é a alternativa correta — ver acima.

(B) A alternativa (B) sugere a ordem 1, 3, 2. No entanto, a Rota 3 tem uma resistência maior que a Rota 2, o que a torna incorreta.

(C) A alternativa (C) apresenta a ordem 2, 1, 3. Essa ordem está errada, pois a Rota 1 tem uma resistência menor que a Rota 2, contradizendo a classificação correta.

(D) A alternativa (D) indica a ordem 3, 1, 2. Essa opção está incorreta, pois a Rota 3 possui a maior resistência, o que não pode ser a primeira na ordenação.

(E) A alternativa (E) apresenta a ordem 3, 2, 1. Essa ordem é errada, pois a Rota 1, com a menor resistência, deveria ser a primeira, e não a terceira.

Conceito-chave para revisar

O conceito central desta questão é a lei de Ohm, que relaciona a tensão, corrente e resistência em circuitos elétricos. Essa relação pode ser aplicada a diferentes contextos, como o modelo de tráfego apresentado. Para aprofundar seus conhecimentos, é recomendável estudar a lei de Ohm e suas aplicações em circuitos elétricos, além de explorar como esses conceitos podem ser utilizados em analogias com situações do cotidiano.