Física1ª sérieBNCC EM13CNT306Difícil⏱ medio

Em uma atividade de manutenção de iluminação pública, um eletricista toca acidentalmente um condutor…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT306

Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em uma atividade de manutenção de iluminação pública, um eletricista toca acidentalmente um condutor energizado a 220 V e permanece com os pés apoiados em um piso molhado. Para analisar o circuito, considera-se que a corrente percorre o caminho condutor ? corpo ? solo ? aterramento. Nesse modelo, a resistência do corpo é de 1 000 O e a do solo molhado é de 500 O. A corrente torna-se perigosa a partir de 30 mA. Entre os equipamentos disponíveis, apenas as botas isolantes acrescentam uma resistência de 100 000 O ao trecho entre os pés e o solo; as luvas utilizadas são comuns e acrescentam apenas 10 O. O aterramento do poste e as ferramentas de cabo de madeira não alteram as resistências desse caminho, e o disjuntor convencional disponível não possui dispositivo diferencial residual. Considerando o modelo apresentado e a utilização de apenas um equipamento por vez, qual equipamento reduz a corrente que atravessa o corpo para um valor abaixo do limiar perigoso, por aumentar a resistência do caminho elétrico?

A) Instalar um disjuntor convencional no circuito do poste.
B) Usar ferramentas com cabo de madeira durante o reparo.
C) Utilizar luvas comuns de tecido nas mãos.
D) Conectar o poste diretamente ao sistema de aterramento.
E) Utilizar botas isolantes de borracha nos pés.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Sem nenhum equipamento, o caminho tem resistência total de 1000 ohms (corpo) + 500 ohms (solo) = 1500 ohms. Com 220 V, a corrente é 220 / 1500 ≈ 0,147 A, ou seja, cerca de 147 mA, muito acima do limiar perigoso de 30 mA.
Analisando a alternativa E, as botas isolantes acrescentam 100000 ohms ao trecho entre os pés e o solo. A nova resistência total é 1000 + 500 + 100000 = 101500 ohms. A corrente passa a ser 220 / 101500 ≈ 0,0022 A, ou cerca de 2,2 mA, valor abaixo de 30 mA. Portanto, a alternativa E é a correta.
Alternativa A está errada, pois o disjuntor convencional não adiciona resistência ao caminho e não possui dispositivo diferencial residual, logo não impede a passagem da corrente pelo corpo.
Alternativa B está errada, pois as ferramentas de cabo de madeira não alteram as resistências do caminho, conforme o enunciado.
Alternativa C está errada, pois as luvas comuns acrescentam apenas 10 ohms; a resistência total passa a 1510 ohms e a corrente continua perto de 146 mA, ainda perigosa.
Alternativa D está errada, pois conectar o poste ao aterramento cria um caminho de baixa resistência para a corrente, o que tende a aumentar a corrente que atravessa o corpo, e não reduzi-la.
O gabarito oficial (E) coincide com a resolução obtida por cálculo independente.

💡 Dica: Calcule a corrente para cada equipamento e compare com o limiar de risco.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno supõe que qualquer disjuntor protege contra choque elétrico, confundindo proteção contra sobrecorrente com proteção contra correntes de fuga pelo corpo. Não percebe que o disjuntor convencional não aumenta a resistência do caminho.

Por que engana: O aluno pode confundir o efeito das resistências e não calcular corretamente a corrente que atravessa o corpo.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que o cabo de madeira isola o eletricista do circuito, quando ele atua apenas na ferramenta e não no caminho corpo-solo. Não considera que a corrente passa pelo corpo independentemente da ferramenta.

C Erradaerro: Senso comum

O aluno pensa que qualquer luva protege contra choque, sem verificar a resistência adicionada. As luvas comuns acrescentam apenas 10 ohms, o que praticamente não altera a corrente.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno entende que o aterramento sempre aumenta a segurança e, por isso, acredita que ligar o poste à terra reduz a corrente. Na verdade, o aterramento oferece um caminho de baixa resistência, o que aumenta a corrente pelo corpo.

E Correta

Sem as botas, a resistência total do caminho é 1 000 Ω + 500 Ω = 1 500 Ω. Pela Lei de Ohm, a corrente seria I = 220/1 500 ≈ 0,147 A, ou 147 mA, acima do limiar de 30 mA. Com as botas, a resistência total passa a ser 1 000 Ω + 500 Ω + 100 000 Ω = 101 500 Ω. Assim, I = 220/101 500 ≈ 0,0022 A, ou 2,2 mA, abaixo do valor perigoso. As botas são o único equipamento descrito que acrescenta resistência suficientemente elevada ao caminho efetivamente percorrido pela corrente.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Entender

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

resistência elétrica e corrente

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Lei de Ohm · resistência elétrica

📚 Reveja

estude resistência elétrica e cálculo de corrente em circuitos simples

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir o efeito das resistências e não calcular corretamente a corrente que atravessa o corpo.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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