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Em um laboratório, mediu-se a tensão terminal V e a corrente I de uma pilha: (V=1,50 V,I=0,20 A) e (V=1,40…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em um laboratório, mediu-se a tensão terminal V e a corrente I de uma pilha: (V=1,50 V,I=0,20 A) e (V=1,40 V,I=0,40 A). Usando V = E - I·r (E em V, r em O), determine a fem E e a resistência interna r.

  1. A) E = 1,70 V e r = 0,25 O
  2. B) E = 1,40 V e r = 0,50 O
  3. C) E = 1,60 V e r = 2,00 O
  4. D) E = 1,60 V e r = 0,50 O
  5. E) Não é possível determinar sem mais medidas.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Escrevemos a equação V = E - I·r para as duas medidas. Primeira medida: 1,50 = E - 0,20·r. Segunda medida: 1,40 = E - 0,40·r.
  2. Subtraímos a segunda equação da primeira para eliminar E: 1,50 - 1,40 = (E - 0,20·r) - (E - 0,40·r), o que resulta em 0,10 = 0,20·r.
  3. Isolamos r: r = 0,10 / 0,20 = 0,50 ohm.
  4. Substituímos r na primeira equação: 1,50 = E - 0,20·0,50, logo E = 1,50 + 0,10 = 1,60 V.
  5. Conferimos na segunda medida: 1,60 - 0,40·0,50 = 1,60 - 0,20 = 1,40 V, que bate com o dado do enunciado.
  6. Conclusão: E = 1,60 V e r = 0,50 ohm, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque o valor de r não confere com a diferença de corrente entre as medidas. A alternativa B está errada porque 1,40 V é a tensão terminal medida na segunda leitura, não a fem. A alternativa C está errada porque r = 2,00 ohms inverte a razão entre as variações. A alternativa E está errada porque, com duas medidas, há duas equações independentes e duas incógnitas, então o sistema é determinado.

💡 Dica: Utilize as duas equações para formar um sistema e resolver.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou r dividindo a variação de tensão (0,10 V) pela corrente maior (0,40 A), em vez de dividir pela variação de corrente (0,20 A). Com isso obteve r = 0,25 ohm e depois E = 1,70 V.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno tomou a tensão terminal da segunda medida (1,40 V) como sendo a fem E, confundindo a tensão medida nos terminais com a força eletromotriz da pilha.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno inverteu a razão ao calcular r, usando r = ΔI/ΔV = 0,20/0,10 = 2,00 ohms, em vez de r = ΔV/ΔI. Depois obteve E = 1,60 V corretamente, mas com resistência interna errada.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre tensão, corrente e resistência, aplicando incorretamente a fórmula de forma a obter valores errados para E e r.

D Correta

Resolução: r = 0,10/0,20 = 0,50 O; E = 1,50 + 0,20·0,50 = 1,60 V.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que duas medidas não bastam para determinar duas grandezas, sem perceber que as duas equações formam um sistema linear 2x2 com solução única.

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🧩 desafio
🎯 Conceito central

força eletromotriz e resistência interna

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força eletromotriz · resistência interna

📚 Reveja

Revisar a lei de Ohm e circuitos elétricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre tensão, corrente e resistência, aplicando incorretamente a fórmula de forma a obter valores errados para E e r.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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