Física3ª sérieBNCC EM13CNT106Média⏱ medio

Uma lâmpada LED consome P = 12,0 W quando alimentada com V = 230 V. Calcule (a) a resistência equivalente R da…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma lâmpada LED consome P = 12,0 W quando alimentada com V = 230 V. Calcule (a) a resistência equivalente R da lâmpada e (b) a energia elétrica consumida em t = 120 h. Use R = V²/P e E = P·t (em Wh ou kWh).

A) R ˜ 4,41×10^3 O; E = 1,44 kWh
B) R = 1 O; E = 1,44 kWh
C) R = 10,0 O; E = 0,12 kWh
D) R = 5,00 kO; E = 24 kWh
E) R = 0,52 O; E = 0,12 kWh

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Calcular a resistência. Usando R = V²/P, temos V² = 230² = 52900 e R = 52900 / 12,0 = 4408,3 ohms, ou seja, aproximadamente 4,41×10^3 ohms. Passo 2: Calcular a energia. Usando E = P·t, temos E = 12,0 W × 120 h = 1440 Wh, que equivale a 1,44 kWh (dividindo por 1000). Passo 3: Conclusão. A alternativa correta é a A, que traz R ≈ 4,41×10^3 ohms e E = 1,44 kWh, e coincide com o gabarito oficial. Passo 4: Por que as outras estão erradas. B tem R = 1 ohm, valor incompatível com V²/P. C tem R = 10,0 ohms e energia de 0,12 kWh, que corresponde a usar 10 h em vez de 120 h. D tem R = 5,00 kohms, que não resulta de V²/P, e energia de 24 kWh, que equivale a usar 200 W em vez de 12 W. E tem R = 0,52 ohm, que corresponde a P/V dividido por 10 (corrente, não resistência), e energia de 0,12 kWh, o mesmo erro de tempo de C.

💡 Dica: Aplique as fórmulas dadas para encontrar R e E.

Alternativa por alternativa

A Correta

R = 230²/12 = 52900/12 ˜ 4408 O. E = 12,0 W·120 h = 1440 Wh = 1,44 kWh.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno acerta a energia (1,44 kWh) mas calcula a resistência como 1 ohm, provavelmente por arredondamento grosseiro ou por não fazer a conta de V²/P com cuidado.

Por que engana: Confundir a fórmula da resistência com a da potência, resultando em um valor incorreto para R.

C Erradaerro: Atenção

O aluno usa 10 horas em vez de 120 horas na energia, obtendo 0,12 kWh, e apresenta uma resistência de 10 ohms sem base na fórmula R = V²/P.

D Erradaerro: Atenção

O aluno trata 12 W como se fossem cerca de 200 W na energia, chegando a 24 kWh, e obtém uma resistência de 5 kohms que não corresponde a V²/P.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno calcula P/V (que dá a corrente, cerca de 0,052 A) no lugar de V²/P, chegando a 0,52 ohm, e repete o erro de tempo da alternativa C na energia.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

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

resistência elétrica e energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei de ohm · potência elétrica

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de resistência e consumo de energia elétrica.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da resistência com a da potência, resultando em um valor incorreto para R.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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