Física2ª sérieBNCC EM13CNT107Média⏱ medio

Um gerador elétrico transforma energia mecânica em energia elétrica. Se um gerador consome 100 J de energia…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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

Um gerador elétrico transforma energia mecânica em energia elétrica. Se um gerador consome 100 J de energia mecânica e produz 80 J de energia elétrica, qual é a eficiência do gerador?

A) 60%
B) 70%
C) 80%
D) 90%
E) 100%

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

A eficiência de um dispositivo é a razão entre a energia útil obtida (saída) e a energia fornecida (entrada), multiplicada por 100 para ser expressa em porcentagem. Passo 2: Neste gerador, a energia útil é a elétrica produzida, 80 J, e a energia fornecida é a mecânica consumida, 100 J. Passo 3: Eficiência = (80 / 100) x 100 = 80%. Passo 4: A alternativa A (60%) está errada porque não corresponde à razão entre saída e entrada. A alternativa B (70%) está errada porque não há cálculo que leve a esse valor com os dados do enunciado. A alternativa D (90%) está errada porque a eficiência seria 90% apenas se a energia elétrica produzida fosse 90 J. A alternativa E (100%) está errada porque só um gerador ideal, sem perdas, teria eficiência de 100%, e aqui há 20 J perdidos. Passo 5: O gabarito oficial C (80%) está correto e coincide com o resultado obtido por cálculo direto.

💡 Dica: Calcule a eficiência usando a fórmula: eficiência = (energia elétrica produzida / energia mecânica consumida) x 100.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente subtraiu a perda de 20 J da energia elétrica produzida (80 - 20 = 60) e tomou esse valor como eficiência, em vez de dividir a saída pela entrada.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno não domina a definição de eficiência como razão entre saída e entrada e provavelmente escolheu um valor intermediário sem cálculo consistente com os dados.

Por que engana: O aluno pode confundir a eficiência com a relação entre energia elétrica e energia mecânica, calculando incorretamente a porcentagem.

C Correta

Eficiência = (80 J / 100 J) x 100% = 80%.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno acredita, pelo senso comum, que o gerador aproveita quase toda a energia recebida, ignorando que os 20 J perdidos reduzem a eficiência.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde a eficiência ideal teórica, em que nenhuma energia se perde, com a eficiência real do gerador, ignorando que a energia elétrica produzida é menor que a mecânica consumida.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

eficiência de geradores

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de porcentagens · energia mecânica e elétrica

📚 Reveja

Revisar o conceito de eficiência em máquinas e geradores.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a eficiência com a relação entre energia elétrica e energia mecânica, calculando incorretamente a porcentagem.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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