Durante um teste de autonomia realizado em uma oficina escolar, uma bateria usada em um sistema de iluminação…
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
Durante um teste de autonomia realizado em uma oficina escolar, uma bateria usada em um sistema de iluminação manteve tensão constante de 9 V e forneceu corrente constante de 2 A durante 1 hora. Considere que a potência elétrica transferida pela bateria ao circuito seja constante nesse intervalo. Com base nos dados do teste, qual foi a potência elétrica transferida pela bateria e qual foi a energia fornecida ao circuito durante 1 hora, respectivamente?
- A) 18 W; 18 Wh
- B) 12 W; 12 Wh
- C) 9 W; 9 Wh
- D) 4 W; 4 Wh
- E) 18 W; 36 Wh
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A tensão é constante de 9 V, a corrente é constante de 2 A e o tempo de funcionamento é 1 hora.
- Calcule a potência elétrica pela fórmula P = U x i. Temos P = 9 x 2 = 18 W.
- Calcule a energia fornecida ao circuito. Como a potência é constante, E = P x t. Com t = 1 h, temos E = 18 x 1 = 18 Wh.
- Compare com as alternativas. A alternativa A apresenta 18 W e 18 Wh, que coincide com o resultado obtido. O gabarito oficial também é A, portanto não há divergência.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B (12 W; 12 Wh) não corresponde a nenhum produto de 9 V e 2 A. A alternativa C (9 W; 9 Wh) considera apenas a tensão e ignora a corrente. A alternativa D (4 W; 4 Wh) considera apenas a corrente elevada ao quadrado e ignora a tensão. A alternativa E (18 W; 36 Wh) acerta a potência, mas erra a energia, pois multiplica por 2 horas em vez de 1 hora.
💡 Dica: Calcule a potência usando P = V x I e a energia usando E = P x t.
Alternativa por alternativa
A potência elétrica é calculada por P = U · i. Assim, P = 9 V · 2 A = 18 W. Como essa potência foi mantida durante 1 hora, a energia fornecida é E = P · Δt = 18 W · 1 h = 18 Wh.
O aluno provavelmente somou os valores numéricos dos dados (9 + 2 + 1 = 12) em vez de multiplicar a tensão pela corrente, tratando grandezas diferentes como se pudessem ser adicionadas.
Por que engana: Confundir a fórmula da potência e calcular a energia sem considerar o tempo corretamente.
O aluno provavelmente acredita que a potência é igual à tensão, ignorando a corrente na fórmula P = U x i. Na energia, repete o mesmo erro e não multiplica pelo tempo de forma correta.
O aluno provavelmente tomou a corrente como se fosse a potência, possivelmente calculando apenas i^2 (2^2 = 4) sem usar a tensão. Esse procedimento não corresponde a nenhuma relação do enunciado.
O aluno provavelmente calculou a potência corretamente, mas na energia multiplicou 18 W por 2 em vez de 1 hora, seja por confundir o intervalo de tempo, seja por aplicar a corrente uma segunda vez.
Raio-X da questão
potência e energia
avaliacao
potência elétrica · cálculo de energia
Revisar as fórmulas de potência e energia elétrica.
Confundir a fórmula da potência e calcular a energia sem considerar o tempo corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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