Física3ª sérieBNCC EM13CNT106Fácil⏱ medio

Um gerador fornece V = 20,0 V a dois resistores em série R1 = 10,0 O e R2 = 30,0 O. Determine a potência…

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

Um gerador fornece V = 20,0 V a dois resistores em série R1 = 10,0 O e R2 = 30,0 O. Determine a potência dissipada em R2. Use I = V/(R1+R2) e P = I^2·R (corrente em A, resistência em O, potência em W).

A) P = 7,50 W
B) P = 10 W
C) P = 5 W
D) P = 12 W
E) P = 15 W

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Calcule a corrente total do circuito em série. A resistência total é R1 + R2 = 10,0 + 30,0 = 40,0 ohms. Então I = V/(R1+R2) = 20,0/40,0 = 0,5 A. Em série, a mesma corrente atravessa os dois resistores.
Calcule a potência dissipada em R2 pela fórmula P = I^2·R2 = (0,5)^2 · 30,0 = 0,25 · 30,0 = 7,5 W.
Conclusão. A alternativa correta é a A (P = 7,50 W), que coincide com o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas. B (10 W) é a potência total fornecida pelo gerador (V·I = 20,0 · 0,5), e não a potência só em R2. C (5 W) corresponde à tensão sobre R1 (10/40 de 20 V = 5 V), que não é uma potência. D (12 W) não resulta de nenhum cálculo correto com essa associação em série. E (15 W) é obtido ao usar P = I·R2 sem elevar a corrente ao quadrado.

💡 Dica: Calcule a corrente e depois a potência em R2.

Alternativa por alternativa

A Correta

R_eq = R1+R2 = 40,0 O; I = 20,0/40,0 = 0,500 A; P_R2 = I^2·R2 = (0,500)^2·30,0 = 0,25·30,0 = 7,50 W.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno calcula a potência total entregue pelo gerador (V·I = 20 · 0,5 = 10 W) e a associa ao resistor R2, sem separar a potência de cada componente.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da potência, aplicando incorretamente a resistência total em vez da resistência do resistor específico.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno calcula a tensão sobre R1 por divisão de tensão (5 V) e a apresenta como potência, confundindo grandezas diferentes.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno aplica uma combinação incorreta dos resistores ou das fórmulas de potência, obtendo um valor sem respaldo no circuito em série. O erro está no método escolhido, e não em um único passo isolado.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno calcula a corrente corretamente (0,5 A), mas usa P = I·R2 = 15 W e esquece de elevar a corrente ao quadrado, como exige a fórmula de potência dissipada.

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

potência em resistores

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de potência elétrica · cálculo de corrente em circuitos

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de potência e corrente em circuitos elétricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula da potência, aplicando incorretamente a resistência total em vez da resistência do resistor específico.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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