Questão 28
(ENEM DIGITAL - 2020)
Diversos brinquedos são constituídos de pilhas ligadas a um motor elétrico. A figura mostra uma pilha e um motor acoplados, em que ε representa a força eletromotriz (FEM) da pilha, ε’ representa a força contraeletromotriz (FCEM) do motor e r e r’ são resistências internas. Um problema comum que danifica esses brinquedos é o travamento do eixo do motor.
O que ocorre com a FCEM e com a energia fornecida pelas pilhas, que ocasiona danos ao motor, quando seu eixo de rotação é travado?
A FCEM iguala-se com a FEM e toda a energia fornecida pela pilha fica armazenada no circuito.
A FCEM sofre grande aumento e toda a energia fornecida pela pilha passa a ser dissipada na forma de calor.
A FCEM reduz-se a zero e toda a energia fornecida pela pilha passa a ser dissipada na resistência interna do motor.
A FCEM inverte a polaridade e toda a energia fornecida pela pilha é devolvida para ela na forma de energia potencial.
A FCEM mantém-se constante e toda a energia fornecida pela pilha continua sendo transformada em energia mecânica.
Gabarito:
A FCEM reduz-se a zero e toda a energia fornecida pela pilha passa a ser dissipada na resistência interna do motor.
Resolução:
Quando o motor para de girar é como se esse componente do circuito entrasse em curto, isto é, deixasse de existir na malha.
Por causa disso, toda energia que atravessaria o motor agora passa apenas para o resistor por meio de efeito joule ocasionando uma grande emissão de calor e possível queima do aparelho.