Atividades sobre Geração e Consumo de Energia Elétrica com gabarito — 1ª série, 2ª série, 3ª série, ENEM, FUVEST, UEL, UNESP (EM13CNT106)

Quando recebo a EM13CNT106 no planejamento, sei que não basta revisar fórmula de potência e pedir uma conta de consumo. A habilidade coloca a energia elétrica no território das decisões: a conta de luz da família, as perdas na transmissão, a escolha entre fontes de geração e os impactos que cada solução deixa no ambiente e na comunidade.

Na prática, eu gosto de partir de situações que os estudantes reconhecem e, depois, organizar o raciocínio físico. Assim, o cálculo ganha sentido: ele ajuda a comparar consumo, custo, eficiência e consequências. Para ampliar o banco de itens, vale consultar a consulta completa do código EM13CNT106, que reúne questões alinhadas à habilidade.

O que a habilidade EM13CNT106 pede, de verdade?

Em linguagem de professor, essa habilidade pede que o estudante não olhe para a eletricidade apenas como uma sequência de fórmulas. Ele precisa analisar como a energia é gerada, transportada, distribuída e consumida, comparando possibilidades com critérios concretos: recurso disponível, eficiência, preço, características do lugar, resíduos e efeitos sociais, ambientais e culturais. Isso inclui calcular potência, consumo e perdas, mas também justificar uma escolha. Por exemplo: uma solução energeticamente eficiente pode ter custo inicial alto; uma fonte renovável pode depender das condições geográficas; uma obra de geração pode alterar o cotidiano de uma comunidade. Portanto, uma atividade bem alinhada combina dados, leitura de contexto e argumentação. Eu procuro fazer o aluno responder não só “quanto consome?”, mas “qual alternativa faz mais sentido neste cenário e quais são seus limites?”.

“Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.”

O objeto de conhecimento é Geração e Consumo de Energia Elétrica, dentro de Ciências da Natureza e do componente de Física. A habilidade pode aparecer da 1ª à 3ª série e também dialoga muito bem com ENEM, FUVEST, UEL e UNESP.

Como trabalhar EM13CNT106 em sala?

1. Raio-X de aparelhos da escola: peço que grupos anotem a potência indicada em ventiladores, projetores, lâmpadas ou computadores. Com tempo estimado de uso, calculam o consumo em kWh e propõem duas medidas viáveis de economia, sem cair na ideia simplista de que toda redução é possível a qualquer custo.
2. Conta de luz simulada: levo uma tabela com aparelhos comuns, potência, horas de uso e preço fictício do kWh. Os estudantes calculam o gasto mensal e discutem quais mudanças preservam conforto e quais apenas transferem o problema para outra pessoa da casa.
3. Debate de matriz energética local: divido a turma em grupos para defender soluções como solar em telhados, hidrelétrica, eólica ou ampliação da rede. Cada grupo precisa levantar vantagens, limites geográficos, impactos ambientais e sociais. Não precisa de laboratório: texto curto, mapa e dados fornecidos pelo professor já sustentam a conversa.
4. Perdas no transporte: uso o exemplo de um cabo longo e a relação P = RI². Depois da conta, pergunto por que transmissão em alta tensão é uma estratégia importante e quais investimentos são necessários para melhorar a distribuição.

Como avaliar essa habilidade?

Uma boa questão de EM13CNT106 pode cobrar cálculo, mas precisa manter vínculo com uma decisão sobre energia. Vale apresentar potência e tempo de uso, tarifa, distância de transmissão ou características de uma região e pedir interpretação do resultado. Em itens mais completos, o estudante deve comparar alternativas e justificar a escolha com eficiência, custo/benefício e impactos.

Um erro comum é avaliar somente substituição em fórmula e chamar isso de habilidade completa. Outro é propor debate ambiental sem dados físicos mínimos, como consumo, potência ou perdas. Eu também evito alternativas vagas do tipo “energia limpa é sempre melhor”: toda tecnologia tem contexto, custos e consequências. As questões a seguir trabalham fundamentos de aplicação; elas são uma boa base para verificar se a turma domina os cálculos antes de avançar para comparações mais amplas.

Questões prontas de EM13CNT106 (com gabarito comentado)

1. Um receptor de energia elétrica opera com uma resistência de 5 Ω e recebe uma tensão de 20 V. Qual a potência dissipada pelo receptor?

• ❌ A) 20 W — Valor incorreto; não resulta da aplicação adequada de P = V²/R.
• ❌ B) 40 W — Não é o valor obtido pela relação entre tensão e resistência.
• ✅ C) 80 W — Correta: P = 20²/5 = 80 W.
• ❌ D) 100 W — O uso do produto com a tensão foi feito de modo incorreto.
• ❌ E) 160 W — Valor maior que a potência efetivamente dissipada.

Comentário: nesta questão, a fórmula mais direta é P = V²/R. Ela conecta tensão, resistência e potência, base importante para discutir consumo e eficiência.

2. Um motor elétrico consome 2 kWh de energia em um dia. Qual é o custo total se o preço do kWh é R$ 0,50?

• ❌ A) R$ 0,50 — Corresponde ao custo de apenas 1 kWh.
• ✅ B) R$ 1,00 — Correta: 2 kWh × R$ 0,50/kWh = R$ 1,00.
• ❌ C) R$ 1,50 — Não corresponde ao custo de 2 kWh nessa tarifa.
• ❌ D) R$ 2,00 — Corresponderia ao preço de 4 kWh.
• ❌ E) R$ 0,25 — Corresponderia ao custo de 0,5 kWh.

Comentário: esse tipo de item aproxima a Física da leitura da conta de luz: consumo em kWh multiplicado pela tarifa fornece o custo.

3. Em uma residência, um circuito possui duas lâmpadas de 60 W ligadas por 5 horas. Qual é o consumo total em kWh?

• ❌ A) 0,5 kWh — Desconsidera corretamente a potência total das duas lâmpadas.
• ✅ B) 0,6 kWh — Correta: 120 W × 5 h = 600 Wh = 0,6 kWh.
• ❌ C) 0,7 kWh — Resultado não corresponde ao cálculo.
• ❌ D) 0,8 kWh — Está acima do consumo calculado.
• ❌ E) 0,9 kWh — Não resulta dos dados fornecidos.

Comentário: eu reforçaria a conversão de W para kW antes da multiplicação: 120 W equivalem a 0,12 kW.

4. Um circuito possui uma resistência de 12 Ω e é alimentado por uma tensão de 24 V. Qual é a potência dissipada pelo resistor?

• ✅ A) 48 W — Correta: P = 24²/12 = 48 W.
• ❌ B) 36 W — Cálculo incorreto da potência.
• ❌ C) 12 W — A relação entre tensão e resistência foi aplicada de forma errada.
• ❌ D) 24 W — Valor não corresponde a P = V²/R.
• ❌ E) 60 W — Não é o resultado do cálculo com os dados fornecidos.

Comentário: este é um bom item rápido para identificar se a turma sabe que a tensão aparece ao quadrado nessa relação.

5. Um circuito possui um resistor de 20 Ω e uma tensão de 60 V aplicada. Qual é a potência dissipada no resistor?

• ❌ A) 90 W — Resultaria de uma tensão menor.
• ✅ B) 180 W — Correta: P = (60 V)²/20 Ω = 180 W.
• ❌ C) 300 W — Resultaria de uma resistência menor.
• ❌ D) 360 W — Não corresponde à resistência de 20 Ω informada.
• ❌ E) 720 W — Seria compatível com uma resistência de 10 Ω.

Comentário: além da conta, vale explorar a leitura física: mantendo a tensão, menor resistência implica maior potência dissipada.

6. Em uma cidade, a distribuição de energia elétrica é feita por um cabo de 2 km. Se a corrente é de 50 A e a resistência do cabo é de 1,2 Ω/km, qual é a perda de potência ao longo desse cabo?

• ❌ A) 3000 W — Valor calculado incorretamente.
• ✅ B) 6000 W — Correta: a resistência total é 2,4 Ω e P = RI² = 2,4 × 50² = 6000 W.
• ❌ C) 1200 W — Não considera corretamente a extensão do cabo e a corrente ao quadrado.
• ❌ D) 1500 W — Valor calculado incorretamente.
• ❌ E) 2400 W — Confunde resistência total com potência perdida.

Comentário: aqui aparece a ponte mais direta com a habilidade: perdas na rede têm impacto técnico e econômico, por isso a transmissão e a distribuição exigem planejamento.

Próximos passos

Eu começaria com duas ou três questões de cálculo para mapear a turma e, na aula seguinte, pediria uma decisão justificada sobre consumo, geração ou distribuição de energia. Se quiser montar versões diferentes da mesma avaliação, use o gerador de provas do GeraProva; para salvar materiais e começar a organizar seu banco, faça o cadastro grátis.

As questões ajudam a diagnosticar aprendizagens, mas o melhor resultado aparece quando o gabarito vira conversa: peça que a turma explique o caminho, compare decisões e relacione a Física ao uso real da energia.