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Física3ª sérieBNCC EM13CNT107Média⏱ medio

Um banco de bateria tem força eletromotriz E = 4,20 V sem carga; ao fornecer I = 0,50 A a tensão terminal cai…

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 banco de bateria tem força eletromotriz E = 4,20 V sem carga; ao fornecer I = 0,50 A a tensão terminal cai para V = 3,90 V. Usando V = E - I·r (V em V, I em A, r em O), calcule a resistência interna r do banco.

  1. A) 6,00 O
  2. B) 0,00 O
  3. C) 0,30 O
  4. D) 1,20 O
  5. E) 0,60 O

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identificar os dados. E = 4,20 V (tensão sem carga), I = 0,50 A (corrente fornecida) e V = 3,90 V (tensão terminal sob carga). A incógnita é a resistência interna r.
  2. Aplicar a fórmula dada, V = E - I·r. Substituindo: 3,90 = 4,20 - 0,50·r.
  3. Isolar o termo com r. Passando 0,50·r para o lado esquerdo e 3,90 para o lado direito: 0,50·r = 4,20 - 3,90 = 0,30.
  4. Dividir pela corrente. r = 0,30 / 0,50 = 0,60 ohm.
  5. Verificar. Com r = 0,60 ohm, a queda interna é 0,50 x 0,60 = 0,30 V, e 4,20 - 0,30 = 3,90 V, que confere com o enunciado.
  6. Conclusão: a alternativa correta é a E (0,60 ohm), o que coincide com o gabarito oficial.
  7. Por que as outras estão erradas: a alternativa A (6,00 ohm) resultaria de dividir 0,30 por 0,05, o que implica uma corrente que não é a do enunciado. A alternativa B (0,00 ohm) só valeria se não houvesse queda de tensão, o que contradiz a queda de 4,20 V para 3,90 V. A alternativa C (0,30 ohm) usa a queda de tensão diretamente como resistência, sem dividir pela corrente. A alternativa D (1,20 ohm) equivale a dividir o resultado correto por 0,50 uma segunda vez, erro de método.

💡 Dica: Aplique a fórmula V = E - I·r para encontrar r.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atenção

Provavelmente aluno calculou 0,30 dividido por 0,05, trocando a corrente de 0,50 A por 0,05 A ou deslocando a vírgula decimal ao dividir.

B Erradaerro: Conceitual

Acredita que a tensão terminal não cai sob carga ou ignora a queda de 0,30 V, concluindo que não há resistência interna.

C Erradaerro: Procedimental

Acha que a queda de tensão de 0,30 V já é a resistência interna, esquecendo de dividir pela corrente de 0,50 A na fórmula.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Dividiu a queda de tensão por I de forma repetida, obtendo 0,60 / 0,50 = 1,20 ohm, ou seja, aplicou a divisão pela corrente duas vezes.

Por que engana: Confundir a relação entre tensão, corrente e resistência, aplicando incorretamente a fórmula de V = E - I·r.

E Correta

Correto: r = (4,20-3,90)/0,50 = 0,30/0,50 = 0,60 O.

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🧩 desafio
🎯 Conceito central

resistência interna

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei de Ohm · cálculo de resistência

📚 Reveja

Revisar a relação entre força eletromotriz e resistência interna em circuitos.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre tensão, corrente e resistência, aplicando incorretamente a fórmula de V = E - I·r.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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