Questão de Física - ENEM 2020 Digital - Diversos brinquedos são constituídos de pilhas ligadas a um motor elétrico.

ENEM 2020 Digital - 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) A FCEM iguala-se com a FEM e toda a energia fornecida pela pilha fica armazenada no circuito. 

b) A FCEM sofre grande aumento e toda a energia fornecida pela pilha passa a ser dissipada na forma de calor. 

c) A FCEM inverte a polaridade e toda a energia fornecida pela pilha é devolvida para ela na forma de energia potencial. 

d) A FCEM reduz-se a zero e toda a energia fornecida pela pilha passa a ser dissipada na resistência interna do motor. 

e) A FCEM mantém-se constante e toda a energia fornecida pela pilha continua sendo transformada em energia mecânica.

RESPOSTA:

Letra D.

Quando o eixo é travado, a energia elétrica deixa de ser transformada em energia mecânica. Dessa forma: Sendo FCEM = (Energia elétrica transformada em não elétrica) /carga, como não há transformação de energia, a FCEM torna-se zero. Toda energia elétrica fornecida pelo gerador será dissipada no circuito elétrico do motor, que é modelado pela sua resistência interna.