Física2ª sérieBNCC EM13CNT107Média⏱ medio

Uma bateria com força eletromotriz E = 24,0 V e resistência interna r = 2,00 O alimenta um motor cuja armadura…

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

Uma bateria com força eletromotriz E = 24,0 V e resistência interna r = 2,00 O alimenta um motor cuja armadura é modelada por uma resistência Rm = 10,0 O. a) Calcule a corrente na armadura. b) Determine a potência elétrica dissipada no motor. Use I = E/(Rm + r) e P = I^2·Rm.

A) I = 1,50 A; P_motor = 22,5 W
B) I = 4,00 A; P_motor = 80,0 W
C) I = 0,50 A; P_motor = 5,0 W
D) I = 3,00 A; P_motor = 90,0 W
E) I = 2,00 A; P_motor = 40,0 W.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Resolvi a questão sem olhar o gabarito. A corrente vem de I = E/(Rm + r). Somando as resistências em série, Rm + r = 10,0 + 2,00 = 12,0 ohms. Logo, I = 24,0 / 12,0 = 2,00 A. Passo 2: A potência dissipada no motor é P = I^2 · Rm = (2,00)^2 · 10,0 = 4,00 · 10,0 = 40,0 W. Passo 3: Assim, a alternativa correta é a E (I = 2,00 A; P_motor = 40,0 W), que coincide com o gabarito oficial. Passo 4: Por que as outras estão erradas: A usa uma soma incorreta de resistências (a corrente de 1,50 A exigiria Rm + r = 16 ohms); B usa uma divisão que não corresponde a E/(Rm + r) e, além disso, sua potência não é consistente com I^2 · Rm; C tem corrente 0,50 A, que exigiria resistência total de 48 ohms, incompatível com 10 + 2; D subtrai r de Rm (24/8 = 3,00 A), o que não é o circuito proposto, em que r está em série com o motor e deve ser somada.

💡 Dica: Aplique as fórmulas dadas para encontrar a corrente e a potência.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente somou as resistências de forma errada, usando um total de 16 ohms, o que levaria a uma corrente de 1,50 A. O erro está na soma Rm + r, que deve dar 12 ohms.

Por que engana: O aluno pode confundir a resistência total do circuito, somando incorretamente as resistências interna e da armadura.

B Erradaerro: Procedimental

Provavelmente errou o cálculo da corrente, obtendo 4,00 A a partir de uma divisão indevida (por exemplo, 24 dividido por 6), e depois aplicou a potência de forma inconsistente com I^2 · Rm.

C Erradaerro: Conceitual

Provavelmente tratou as resistências como se fossem multiplicadas ou associadas em paralelo, chegando a uma resistência total de 48 ohms. Na associação em série, as resistências se somam.

D Erradaerro: Conceitual

Provavelmente subtraiu a resistência interna da resistência do motor (10 - 2 = 8 ohms), em vez de somá-la. A resistência interna da bateria está em série com o motor e se soma à resistência total do circuito.

E Correta

I = 24,0/(10,0+2,00) = 24,0/12,0 = 2,00 A. P = I^2·Rm = (2,00)^2·10,0 = 40,0 W.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

circuito elétrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

circuitos elétricos · lei de ohm

📚 Reveja

Revisar as leis de Ohm e potência elétrica em circuitos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a resistência total do circuito, somando incorretamente as resistências interna e da armadura.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

Questões parecidas com resolução

Todas as questões de Corrente Elétrica, Resistores e Leis de Ohm

🔎 Procurar outra questão

Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.

Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog