Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Média⏱ medio

Uma lanterna de cabeça LED consome potência P = 2,5 W. A bateria tem tensão V = 3,7 V e capacidade Q = 2500…

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 lanterna de cabeça LED consome potência P = 2,5 W. A bateria tem tensão V = 3,7 V e capacidade Q = 2500 mAh. Usando E = V·Q(Ah)·3600 (J) e tempo t = E/P (s), calcule a autonomia em horas (h).

A) t ˜ 1,85 h
B) t ˜ 4,5 h
C) t ˜ 2,0 h
D) t ˜ 3,70 h
E) t ˜ 6,0 h

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Converter a capacidade para Ah: Q = 2500 mAh = 2500 / 1000 = 2,5 Ah. Passo 2: Calcular a energia armazenada: E = V · Q(Ah) · 3600 = 3,7 · 2,5 · 3600 = 33300 J. Passo 3: Calcular o tempo em segundos: t = E / P = 33300 / 2,5 = 13320 s. Passo 4: Converter para horas: t = 13320 / 3600 = 3,7 h. Conferência: t = V · Q / P = 3,7 · 2,5 / 2,5 = 3,7 h, o que confirma o resultado. Portanto a alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (1,85 h) resultaria de dividir o resultado por dois, o que não tem base nos dados; B (4,5 h) não corresponde a nenhum cálculo consistente com V = 3,7 V, Q = 2,5 Ah e P = 2,5 W; C (2,0 h) é um valor arredondado de forma grosseira e não é o resultado da conta; E (6,0 h) superestima a autonomia e não sai de nenhuma operação coerente com os dados do enunciado.

💡 Dica: Calcule a energia total e divida pela potência.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente dividiu a energia ou a capacidade por dois, como se a bateria tivesse metade da energia calculada, ou aplicou duas vezes a conversão de unidades.

B Erradaerro: Procedimental

Provavelmente errou o cálculo intermediário da energia ou da divisão por P, obtendo um valor próximo de 4,5 h sem seguir a fórmula t = V·Q/P.

C Erradaerro: Atençãoa que mais engana

Provavelmente arredondou 3,7 V ou o resultado final para 2 de forma excessiva, perdendo precisão na conta.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre energia e potência, calculando o tempo de forma incorreta ao não considerar a unidade de medida correta.

D Correta

Q = 2,5 Ah; E = 3,7·2,5·3600 = 33 300 J; t = 33 300/2,5 = 13 320 s ˜ 3,70 h.

E Erradaerro: Procedimental

Provavelmente supôs que a autonomia seria maior que a energia disponível, possivelmente multiplicando por um fator extra ou ignorando a tensão no cálculo.

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

autonomia de bateria

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

potência elétrica · cálculo de energia

📚 Reveja

Revisar cálculos de energia e potência em circuitos elétricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre energia e potência, calculando o tempo de forma incorreta ao não considerar a unidade de medida correta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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