Física3ª sérieBNCC EM13CNT107Difícil⏱ medio

Em um laboratório de Manaus, um motor CC tem constante de torque k = 0,20 N·m/A. Se é alimentado por V = 12 V…

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

Em um laboratório de Manaus, um motor CC tem constante de torque k = 0,20 N·m/A. Se é alimentado por V = 12 V e a corrente medida é I = 3,0 A, calcule o torque t = k·I (N·m) e a potência elétrica P = V·I (W).

A) t = 0 N·m e P = 36 W
B) t = 0,20 N·m e P = 36 W
C) t = 0,60 N·m e P = 4 W
D) t = 0,60 N·m e P = 36 W
E) t = 6,0 N·m e P = 36 W

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado: constante de torque k = 0,20 N·m/A, tensão V = 12 V e corrente I = 3,0 A. Passo 2: Calcule o torque pela fórmula t = k·I. Temos t = 0,20 × 3,0 = 0,60 N·m. Passo 3: Calcule a potência elétrica pela fórmula P = V·I. Temos P = 12 × 3,0 = 36 W. Passo 4: Compare com as alternativas. A combinação t = 0,60 N·m e P = 36 W aparece somente na alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A tem torque zero, o que não ocorre com corrente de 3,0 A e k diferente de zero; B usa apenas o valor de k como torque, sem multiplicar pela corrente; C calcula a potência como V dividido por I (12/3 = 4), operação que não corresponde à fórmula P = V·I; E desloca a vírgula do torque, obtendo 6,0 N·m em vez de 0,60 N·m.

💡 Dica: Calcule o torque e a potência usando as fórmulas dadas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que o torque é nulo, possivelmente por confundir o torque com a tensão aplicada ou por não relacionar o torque à corrente do motor. Ele acerta a potência, mas não aplica a relação t = k·I.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno copia o valor da constante k como se fosse o torque final e esquece de multiplicá-la pela corrente I = 3,0 A. A potência de 36 W está correta.

Por que engana: Confundir a fórmula do torque e potência, resultando em valores incorretos para ambos.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno calcula a potência dividindo a tensão pela corrente (12/3 = 4 W), em vez de multiplicar V por I. O torque de 0,60 N·m está correto.

D Correta

Cálculo direto: t = k·I = 0,2·3 = 0,6 N·m; P = V·I = 12·3 = 36 W.

E Erradaerro: Atenção

O aluno erra a posição da vírgula decimal ao multiplicar 0,20 por 3,0, obtendo 6,0 N·m em vez de 0,60 N·m. A potência de 36 W está correta.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

torque e potência

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de torque · cálculo de potência

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de torque e potência elétrica.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula do torque e potência, resultando em valores incorretos para ambos.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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