Questão 126 do ENEM 2021 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos entender exatamente o que o garoto quer e como o interruptor funciona. O objetivo é claro: acender apenas uma das três lâmpadas (Verde, Vermelha ou Azul) por vez. Nunca duas, nunca as três.

Como funciona o interruptor de três pontos

A chave da questão está no interruptor de três pontos. A corrente entra pelo pino central, o terminal $B$. A partir dele, o interruptor conecta $B$ ao terminal $A$ ou ao terminal $C$ — nunca aos dois ao mesmo tempo. É, portanto, uma lógica de exclusão: fechar $AB$ obriga $BC$ a abrir, e vice-versa.

A lógica que resolve o problema

Para garantir que só uma lâmpada acenda por vez, os dois interruptores precisam trabalhar em cascata, e não de forma independente:

• O primeiro interruptor decide entre acender uma lâmpada ou entregar a energia ao segundo interruptor.
• O segundo interruptor só recebe corrente quando o primeiro escolhe repassá-la, e então decide qual das outras duas lâmpadas acende.

Assim, para as lâmpadas comandadas pelo segundo interruptor acenderem, o primeiro obrigatoriamente teve que desligar a lâmpada que ele mesmo comanda. A exclusão fica garantida.

Se, em vez disso, os dois interruptores forem ligados em paralelo (cada um recebendo energia direto da bateria), eles agem de forma independente: um pode acender uma lâmpada enquanto o outro acende outra, resultando em duas lâmpadas acesas ao mesmo tempo — o que quebra a regra.

Analisando o circuito correto

A montagem que funciona é a que liga o terminal $C$ do primeiro interruptor ao terminal $B$ (entrada) do segundo, formando a cascata. Nela:

1. A corrente sai da bateria e chega ao terminal $B$ do primeiro interruptor.
2. Se ele fecha em $A$, a corrente passa pela lâmpada Verde e volta à bateria. O caminho para o segundo interruptor (via $C$) fica aberto, então nenhuma outra lâmpada recebe energia.
3. Se ele fecha em $C$, a Verde fica apagada e a corrente segue até o terminal $B$ do segundo interruptor.
4. O segundo interruptor então escolhe: fechando em $A$, acende a Vermelha; fechando em $C$, acende a Azul.

É fisicamente impossível ter a Verde acesa junto com a Vermelha ou a Azul, pois para a energia chegar ao segundo interruptor o primeiro precisou cortar o caminho da Verde. Esse é o circuito que atende à necessidade do garoto, representado pela alternativa D.