Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Difícil⏱ medio

Um implante neural consome potência média P = 0,5 mW; sua bateria tem capacidade E = 100 mWh. Estime o tempo…

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 implante neural consome potência média P = 0,5 mW; sua bateria tem capacidade E = 100 mWh. Estime o tempo de operação contínua em horas.

A) ˜200 h de operação contínua
B) O tempo de operação é 50 h.
C) O tempo de operação é 400 h.
D) O tempo de operação é 100 h.
E) O tempo de operação é 300 h.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

A relação entre energia, potência e tempo é E = P x t, ou seja, t = E / P. Passo 2: Os dados são E = 100 mWh e P = 0,5 mW. Passo 3: Como as unidades são compatíveis (mWh e mW), t = 100 mWh / 0,5 mW = 200 h. Passo 4: Portanto, a bateria dura cerca de 200 h de operação contínua, que é a alternativa A, a mesma do gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a B (50 h) resulta de multiplicar em vez de dividir, 100 x 0,5; a C (400 h) dobra o valor correto, o que indica erro de cálculo ou de escala; a D (100 h) confunde o tempo com a própria capacidade da bateria, ignorando a potência; a E (300 h) não corresponde a nenhuma operação válida com os dados. Observação: o símbolo '˜' antes de 200 h na alternativa A deve ser um 'aproximadamente' (≈) com erro de digitação, o que não altera a resposta.

💡 Dica: Calcule o tempo dividindo a capacidade da bateria pela potência média.

Alternativa por alternativa

A Correta

t = E / P = (100 mWh) / (0,5 mW) = 200 h. Em SI: E = 0,1 Wh = 360 J; P = 5×10^-4 W ? t = 360 / 5×10^-4 s ˜ 720000 s ˜ 200 h.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno multiplicou a energia pela potência (100 x 0,5 = 50) em vez de dividir, aplicando a fórmula de forma invertida.

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.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno errou o cálculo da divisão ou a conversão de escala, obtendo o dobro do valor correto, como se a potência fosse 0,25 mW.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a capacidade da bateria, em mWh, já é o tempo de operação, ignorando a potência consumida.

E Erradaerro: Atenção

O aluno chegou a um valor sem uma operação coerente com os dados, possivelmente por uma estimativa aleatória ou por erro de cálculo ao dividir 100 por 0,5.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Avaliar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

potência e energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de potência · unidades de medida

📚 Reveja

Revisar a relação entre potência, energia e tempo.

⚠️ 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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