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O enigma do quarto fechado

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Mensagem por Elcioschin Dom 17 Jan 2010, 14:00

Um desafio de Física, para descontrair (e raciocinar):

Em uma área descampada existe um quarto para guarda de ferramentas de uma fazenda.
O quarto tem apenas uma porta, a qual está fechada com chave.
Dentro do quarto existe uma única lâmpada incandescente, colocada à meia altura, numa das paredes.
A lâmpada está em perfeitas condições de uso e está apagada.
Do lado de fora do quarto, com a porta fechada, é impossível enxergar se a lâmpada está ou não acesa.
Na última semana ninguém se aproximou do quarto.
No lado externo, embutida na parede ao lado da porta, existe uma caixa com 3 interruptores idênticos. Esta caixa é hermeticamente fechada (à prova de explosão) e, devido a isto, eventuais faiscas nos interruptores não podem ser observadas.
Somente um dos interruptores pode acender/apagar a lâmpada.
É proibido abrir a caixa dos interruptores, usar bússolas, e quaisquer outros equipamentos tais como galvanômetros, óculos de visão infravermelha, sensores óticos e térmicos, etc.

Considere o seguinte desafio: descobrir qual dos interruptores acende/apaga a lâmpada.
Para tal você pode fazer apenas:

a) Antes de entrar no quarto você pode acionar, a seu critério, um, dois, três ou mesmo nenhum interruptor, quantas vezes quiser.

b) Depois você pode abrir a porta e entrar no quarto, usando a chave.

Após entrar no quarto você NÃO pode mais acionar os interruptores.

Como fazer para dizer, com certeza absoluta, qual é o interruptor certo?


Última edição por Elcioschin em Seg 18 Jan 2010, 08:47, editado 4 vez(es)
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Mensagem por Viniciuscoelho Dom 17 Jan 2010, 17:10

Para tal você pode fazer apenas:

a) Antes de entrar no quarto você pode acionar, a seu critério, um, dois, três ou mesmo nenhum interruptor, quantas vezes quiser.

Elciocshin, ótimo desafio!

1. Se não houvesse essa restrição, iria utilizar óculos infravermelho para descobrir qual é o interruptor, por que, embora, a luz não possa ser vista, o calor, através dos óculos infravermelho, o são; visto que a eletricidade libera energia na forma de calor, mediante efeito joule. Se for uma lâmpada incadescente será mais rápido a identificação do interruptor, pois tais são muito ineficientes, liberando muito calor, logo o tempo de espera para perceber radiação seria menor para essas lâmpadas.


Última edição por Viniciuscoelho em Dom 17 Jan 2010, 17:46, editado 1 vez(es)

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Mensagem por Elcioschin Dom 17 Jan 2010, 17:17

Vinicius

Bela saída porém vou impor mais esta restrição: não existem equipamentos de deteção de radiação infravermelha (seria demais ter algum numa fazenda!!!!)

Procure outra saída.

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Mensagem por Viniciuscoelho Dom 17 Jan 2010, 17:20

Beleza, (risos). Vou pensar em outra saída.

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Mensagem por Viniciuscoelho Dom 17 Jan 2010, 17:44

Uma maneira, talvez, possível de se identificar por qual interruptor passa a corrente é utilizar uma bússola, pois a corrente gera um campo magnético, que interfere no funcionameno da bússola, como Hans Christian Oersted também descobriu.

Abraços

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Mensagem por Elcioschin Dom 17 Jan 2010, 18:47

Infelizmente não é possível, pois os 3 interruptores estão um ao lado do outro, dentro da mesma caixa. Mesmo que a bússola se alterasse não daria para saber qual é.

Continue: a solução é belíssima, e você já deu um chute na trave!!!!
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Mensagem por Euclides Dom 17 Jan 2010, 23:11

Sugestão:

acenda a luz do seu quarto prestanto atenção ao interruptor. Lembre-se que na situação descrita pelo Elcio (um êrmo com uma única lâmpada) dois dos interruptores estão em vazio, ligados a nada...

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Mensagem por Viniciuscoelho Dom 17 Jan 2010, 23:29


por Euclides o Dom Jan 17 2010, 22:11
Sugestão:

acenda a luz do seu quarto prestanto atenção ao interruptor. Lembre-se que na situação descrita pelo Elcio (um êrmo com uma única lâmpada) dois dos interruptores estão em vazio, ligados a nada...

Verdade, nos interruptores aqui de casa aparece uma faísca, quando acionados. Que solução simples!


por Elcioschin o Dom Jan 17 2010, 17:47
Infelizmente não é possível, pois os 3 interruptores estão um ao lado do outro, dentro da mesma caixa. Mesmo que a bússola se alterasse não daria para saber qual é.

Ora, se "2" interruptores não passam corrente, então é fácil identifiar utilizando-se uma bússola através do qual passa o fio, pois quando o circuito é fechado pelo interruptor verdadeiro o campo magnético surge imediatamente. Para tanto sugiro a utilzação do método científico: analisando um interruptor por vez, e verificando sua influência na bússola.

Se a caixa de energia é muito pequena, não possibilitando a utilização das bússolas na caixa de energia. Utilizemos as bússolas para identificar essa variação, pelo mesmo procedimento e método descrito acima, não na caixa de energia, mas nas paredes, visto que sendo a lâmpada a meia altura do chão é mais fácil o manuseio da bússola ao redor do quarto a essa altura, possibilitando a identificação do interruptor correto.

Se, contudo, não for possível a utilização de bússolas, nesse desafio, essas soluções não podem ser apresentadas.

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Mensagem por Elcioschin Dom 17 Jan 2010, 23:41

Vinicius

Vou colocar então MAIS duas restrições:

a) É proibido o uso de bússolas ou quaisquer outros equipamentos.
b) É impossível observar faíscas, pois a caixa dos interruptores é hermeticamente fechada, isto é, trata-se de um equipamento elétrico à prova de explosão.

Completei o enunciado original acrescentando TODAS as restrições.

Mesmo assim o problema tem uma magnífica solução e, como eu disse antes, vc quase fez o gol: seu chute bateu na trave.

Continue tentando: vale a pena "quebrar a cabeça" e depois dizer "Eureka".
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Mensagem por Euclides Seg 18 Jan 2010, 10:34

Sejam A, B e C os interruptores:

1- ligamos os interruptores A e B e aguardamos um tempo, digamos de 1 ou 2 minutos.

2- desligamos em seguida o interruptor A e entramos no quarto.

A lâmpada pode estar:

3- Acesa e nesse caso o interruptor B é o correto

4- Apagada e quente, e nesse caso o interruptor será A

5- Apagada e fria, e nesse caso o interuptor correto é C

..

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