Um raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença de potencial de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Um raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença de potencial de 100 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é [IMAGEM] [FUVEST 2013 - Questão 17] FUVEST - 2013
- A) 30 MWh.
- B) 3 MWh.
- C) 300 kWh.
- D) 30 kWh.
- E) 3 kWh.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A energia elétrica transferida em um raio pode ser obtida por E = Q x V, onde Q é a carga (10 C) e V é a diferença de potencial (100 milhões de volts, ou seja, 10^8 V). Passo 2: E = 10 x 10^8 = 10^9 joules. Passo 3: Para converter joules em kWh, usa-se 1 kWh = 3,6 x 10^6 J (1 kW durante 1 hora equivale a 1000 x 3600 J). Passo 4: E = 10^9 / (3,6 x 10^6) = 1000/3,6 kWh, que é aproximadamente 278 kWh, valor mais próximo de 300 kWh. Passo 5: Portanto a alternativa C é a correta, o que coincide com o gabarito oficial. Passo 6: A alternativa A (30 MWh) está errada porque corresponde a cerca de 100 vezes a energia calculada. A alternativa B (3 MWh) está errada porque 3 MWh equivale a 3000 kWh, muito acima do valor obtido. A alternativa D (30 kWh) está errada porque é cerca de dez vezes menor que o resultado. A alternativa E (3 kWh) está errada porque é cerca de cem vezes menor que o resultado. Observação: o marcador [IMAGEM] no enunciado não altera a resolução, pois as alternativas já trazem todas as informações necessárias.
💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula E = Q × V.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente 10^9 J, mas faz a conversão para MWh ou kWh com fator errado, deslocando a ordem de grandeza em vários níveis de potência de dez.
Por que engana: Calcular a energia elétrica usando a fórmula errada ou não converter corretamente as unidades de medida.
O aluno confunde os prefixos de kWh e MWh e não percebe que 3 MWh equivale a 3000 kWh, muito acima do valor real de cerca de 278 kWh.
Incorreta. Valor muito alto para a energia liberada.
O aluno acerta a ideia de multiplicar carga por tensão, mas erra a conversão de joules para kWh, dividindo por um fator maior que 3,6 x 10^6 ou perdendo um zero na potência de dez.
O aluno usa uma relação de conversão incorreta entre joules e quilowatt-hora ou descarta uma potência de dez ao escrever o resultado, obtendo um valor cerca de cem vezes menor.
Raio-X da questão
energia elétrica, carga, diferença de potencial
avaliacao
energia elétrica · carga e diferença de potencial
Revisar a relação entre carga elétrica, diferença de potencial e energia.
Calcular a energia elétrica usando a fórmula errada ou não converter corretamente as unidades de medida.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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