BiologiaENEMBNCC EM13CNT302Difícil⏱ longo

Proponha um procedimento experimental, com aparelhos e equações, para medir o consumo real (potência ativa e…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT302

Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Proponha um procedimento experimental, com aparelhos e equações, para medir o consumo real (potência ativa e energia) e o fator de potência de um fogão de indução doméstico. Inclua como registrar tensão, corrente, ângulo de fase (ou cosf) e como calcular P = V·I·cosf e E = P·t. Discuta fontes de erro e medidas de segurança.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Procedimento modelo: 1) Materiais: analisador de energia (ou osciloscópio com sondas de tensão e transformador de corrente), multímetro, cabos, cronômetro; uso de EPI. 2) Conexão: ligar analisador em série com o fogão para medir V_rms (V em V), I_rms (A) e ângulo de fase f ou diretamente P ativa (W). 3) Medidas: registrar V_rms e I_rms e f em regime estacionário; calcular P = V·I·cosf (W) e E = P·t (kWh, com t em h). Se usar forma de ondas não senoidais, utilizar analisador que calcule potência real e distorção. 4) Exemplo numérico: V=220 V, I=6,0 A, cosf=0,60 ? P=220·6,0·0,60=792 W; para t=1,5 h ? E=792 W·1,5 h =1,188 kWh. 5) Fontes de erro: medidas de transientes, harmônicos, conexão inadequada, precisão dos instrumentos; reduz-se média medindo vários intervalos. 6) Segurança: desligar o circuito antes de conexões, usar instrumentos com categoria correta (CAT), não interferir com partes energizadas, observar corrente máxima do analisador. 7) Relato: apresentar tabela de V, I, cosf, P e E, gráfico temporal da potência e cálculo de incerteza percentual baseado na especificação dos instrumentos.

Explicação

O procedimento experimental proposto inclui todos os materiais e passos necessários para medir com precisão a potência ativa e o fator de potência de um fogão de indução, garantindo a coleta de dados relevantes. A discussão sobre fontes de erro e medidas de segurança é crucial para assegurar a confiabilidade dos resultados e a proteção do operador. Além disso, a apresentação de um exemplo numérico e a sugestão de relatórios estruturados facilitam a compreensão e análise dos dados obtidos.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

potência elétrica e fator de potência

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

potência elétrica · fator de potência

📚 Reveja

Revisar conceitos de potência elétrica e medições em circuitos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode descrever um procedimento que não considera a medição do ângulo de fase, resultando em um cálculo incorreto do fator de potência.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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