Física1ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ medio

Uma pilha idealizada tem força eletromotriz E = 9,0 V e resistência interna r = 1,0 O. Ela alimenta uma carga…

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 pilha idealizada tem força eletromotriz E = 9,0 V e resistência interna r = 1,0 O. Ela alimenta uma carga resistiva R = 8,0 O. Calcule a corrente na carga (I) e a potência dissipada na carga (P_load). Use I = E/(R + r) e P = I²·R. (Unidades SI.)

A) I = 1,00 A; P_load = 8,00 W
B) I = 1,50 A; P_load = 12,00 W
C) I = 3,00 A; P_load = 24,00 W
D) I = 0,75 A; P_load = 4,50 W
E) I = 2,00 A; P_load = 16,00 W

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. E = 9,0 V (força eletromotriz), r = 1,0 ohm (resistência interna) e R = 8,0 ohm (carga). Passo 2: Calcule a corrente pela fórmula I = E/(R + r). A soma R + r = 8,0 + 1,0 = 9,0 ohm, logo I = 9,0/9,0 = 1,00 A. Passo 3: Calcule a potência na carga com P = I^2 · R. Como I^2 = 1,00^2 = 1,00, temos P = 1,00 · 8,0 = 8,00 W. Passo 4: Conclusão. O par correto é I = 1,00 A e P_load = 8,00 W, que é a alternativa A, de acordo com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. B usa denominador de 6 ohm em vez de 9 ohm e calcula a potência como I·R, esquecendo o quadrado. C usa denominador de 3 ohm e também calcula a potência como I·R. D usa denominador de 12 ohm, o que dá I = 0,75 A; a potência 4,50 W está correta para essa corrente, mas a corrente não. E usa denominador de 4,5 ohm, dando I = 2,00 A, e calcula a potência como I·R, sem elevar ao quadrado.

💡 Dica: Aplique as fórmulas dadas para encontrar I e P.

Alternativa por alternativa

A Correta

I = E/(R+r) = 9,0/(8,0+1,0)=1,00 A. P_load = I²·R = (1,00)²·8,0 = 8,00 W.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno somou mal a resistência total, usando 6 ohm em vez de 9 ohm, e depois calculou a potência como I·R (1,5 · 8 = 12 W) em vez de I^2·R.

Por que engana: O aluno pode confundir a resistência total do circuito, somando incorretamente a resistência interna e a carga resistiva.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno reduziu indevidamente o denominador para 3 ohm, obtendo I = 3,00 A, e calculou a potência como I·R (3 · 8 = 24 W), esquecendo o quadrado da corrente.

D Erradaerro: Atenção

O aluno calculou a resistência total como 12 ohm, obtendo I = 0,75 A. A potência de 4,50 W é coerente com essa corrente errada, mas o erro começou no cálculo da soma R + r.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno usou resistência total de 4,5 ohm (provavelmente dividindo R por dois), obtendo I = 2,00 A, e calculou a potência como I·R (2 · 8 = 16 W) em vez de I^2·R.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

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

circuito elétrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

circuitos elétricos · lei de Ohm

📚 Reveja

Revisar as leis de Ohm e potência elétrica.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a resistência total do circuito, somando incorretamente a resistência interna e a carga resistiva.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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