Em um projeto de monitoramento da qualidade da água, uma equipe utiliza uma bateria recarregável para…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um projeto de monitoramento da qualidade da água, uma equipe utiliza uma bateria recarregável para alimentar continuamente um sensor. A bateria apresenta capacidade de 2 400 mAh, e o sensor consome corrente constante de 300 mA. Desconsiderando perdas e interrupções, a equipe deseja estimar por quanto tempo o equipamento poderá funcionar. Com base nos dados do texto, qual é a duração ideal de funcionamento do sensor alimentado por essa bateria e qual relação física permite determiná-la?
- A) A duração ideal é 720 000 h, obtida pela multiplicação da capacidade da bateria pela corrente consumida.
- B) A duração ideal é 2 400 h, obtida pela utilização direta da capacidade da bateria como tempo de funcionamento.
- C) A duração ideal é 0,125 h, obtida pela divisão da corrente consumida pela capacidade da bateria.
- D) A duração ideal é 8 h, obtida pela divisão da capacidade da bateria pela corrente consumida.
- E) A duração ideal é 2 700 h, obtida pela soma da capacidade da bateria com a corrente consumida.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A capacidade da bateria é 2 400 mAh e a corrente constante consumida pelo sensor é 300 mA. Passo 2: Identifique a relação física. A capacidade (mAh) é a carga elétrica armazenada na bateria, e a corrente (mA) é a carga consumida por hora. Como a carga armazenada é dividida pelo ritmo de consumo, o tempo de funcionamento é dado por tempo = capacidade / corrente. Passo 3: Calcule 2 400 / 300 = 8. Logo, a duração ideal é 8 horas. Passo 4: Compare com o gabarito. Minha resolução coincide com o gabarito oficial, que é a alternativa D. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A multiplica capacidade por corrente, o que não tem significado físico para estimar tempo. B trata a capacidade diretamente como tempo, ignorando a corrente consumida. C inverte a divisão e obtém um tempo muito pequeno, sem sentido prático. E soma grandezas de naturezas diferentes, o que não corresponde a nenhuma relação física. Conclusão: o sensor funciona por 8 horas, pois a bateria fornece 2 400 mAh e o sensor consome 300 mA continuamente.
💡 Dica: Considere os fatores como resistência e capacidade da pilha.
Alternativa por alternativa
Acredita que, quanto maior a corrente consumida, maior será o tempo de funcionamento, por isso multiplica as duas grandezas. Não percebe que a relação entre capacidade e corrente é inversa.
Por que engana: Achar que apenas a carga da pilha determina a duracao, ignorando a influencia da resistencia no circuito.
Supõe que o valor da capacidade em mAh já representa diretamente horas de funcionamento, ignorando o consumo do sensor. Confunde a unidade de carga com unidade de tempo.
Sabe que é preciso dividir, mas inverte a ordem da divisão, colocando a corrente no numerador. Assim obtém 0,125, que não representa tempo plausível para a bateria.
A capacidade de 2 400 mAh indica a quantidade de carga que a bateria pode fornecer. Como o sensor consome 300 mA continuamente, a duração ideal é calculada por t = Q/I, resultando em t = 2 400/300 = 8 h.
Acredita que capacidade e corrente devem ser somadas para determinar o tempo de funcionamento. Não reconhece que essas grandezas se relacionam por divisão.
Raio-X da questão
duração de pilhas
diagnostico
circuito eletrico basico · resistencia eletrica
Revisar os fatores que afetam a duração de pilhas em circuitos.
Achar que apenas a carga da pilha determina a duracao, ignorando a influencia da resistencia no circuito.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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