Por que alguns farois de bicicleta parecem fracos quando a pessoa pedala devagar? Para orientar ciclistas 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
Por que alguns farois de bicicleta parecem fracos quando a pessoa pedala devagar? Para orientar ciclistas de um projeto de mobilidade noturna, uma oficina comunitaria testou um dínamo acoplado ao pneu alimentando a mesma lampada de LED. Com um multimetro, mediu-se a tensao eletrica nos terminais do dínamo e a corrente que atravessava a lampada em duas velocidades de pedalada mantidas constantes. Os valores anotados foram: a 10 km/h, tensao de 4,0 V e corrente de 0,40 A; a 20 km/h, tensao de 7,5 V e corrente de 0,55 A. A equipe decidiu adotar como criterio de uso seguro que a lampada deve receber pelo menos 3,0 W de potencia eletrica para garantir iluminacao adequada em ruas sem postes. Com base nas medicoes do texto, interprete os dados e identifique a frase que comunica corretamente, para ciclistas nao especialistas, em quais velocidades o criterio de 3,0 W e atingido.
- A) A potencia e 4,0 W a 10 km/h e 7,5 W a 20 km/h, atendendo 3,0 W em ambas as velocidades
- B) A potencia e 0,40 W a 10 km/h e 0,55 W a 20 km/h, atendendo 3,0 W em nenhuma das velocidades
- C) A potencia e 1,6 W a 10 km/h e 4,1 W a 20 km/h, atendendo 3,0 W apenas na maior velocidade
- D) A potencia e 2,4 W a 10 km/h e 8,0 W a 20 km/h, atendendo 3,0 W apenas na maior velocidade
- E) A potencia e 1,6 W a 10 km/h e 4,1 W a 20 km/h, atendendo 3,0 W em ambas as velocidades
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifiquei que a potência elétrica é o produto da tensão pela corrente: P = V x I. Passo 2: A 10 km/h, P = 4,0 V x 0,40 A = 1,6 W. Passo 3: A 20 km/h, P = 7,5 V x 0,55 A = 4,125 W, que arredondado fica 4,1 W. Passo 4: Comparo com o critério da equipe, que exige pelo menos 3,0 W. Em 10 km/h, 1,6 W é menor que 3,0 W, portanto não atende. Em 20 km/h, 4,1 W é maior que 3,0 W, portanto atende. Passo 5: Conclusão: o critério é atingido apenas na maior velocidade, como afirma a alternativa C, que está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A usa a tensão no lugar da potência, ignorando a corrente; B usa a corrente no lugar da potência, ignorando a tensão; D tem valores de potência incorretos (2,4 W e 8,0 W não correspondem a V x I) e, embora a conclusão final esteja certa, os números não são os medidos; E calcula corretamente os valores 1,6 W e 4,1 W, mas conclui de forma errada que 1,6 W atende ao critério de 3,0 W.
💡 Dica: Calcule a potência usando P = tensão × corrente para cada velocidade e compare com 3,0 W.
Alternativa por alternativa
O aluno confundiu tensão com potência, tomando os valores de tensão (4,0 V e 7,5 V) como se fossem a potência em watts, e ignorou a corrente.
O aluno leu a corrente (0,40 A e 0,55 A) como se fosse a potência, sem multiplicá-la pela tensão, e por isso concluiu que nenhuma velocidade atinge 3,0 W.
Calcula-se P=V*I: 4,0*0,40=1,6 W e 7,5*0,55=4,125 W. So a 20 km/h supera 3,0 W.
O aluno errou o cálculo do produto V x I, obtendo 2,4 W e 8,0 W em vez de 1,6 W e 4,1 W. A conclusão final coincide com a correta por acaso, já que os valores errados ainda ficam em lados opostos de 3,0 W.
Por que engana: Calcular potência apenas com um dos valores (tensão ou corrente) ou confundir unidades, levando a resultados incorretos.
O aluno calculou corretamente 1,6 W e 4,1 W, mas ignorou que 1,6 W é menor que 3,0 W e concluiu que o critério é atendido nas duas velocidades. Não comparou cada valor com o limite.
Raio-X da questão
potência elétrica em circuitos
avaliacao
tensão elétrica e corrente elétrica
revisar cálculo de potência elétrica (P = U × I) e interpretação de dados
Calcular potência apenas com um dos valores (tensão ou corrente) ou confundir unidades, levando a resultados incorretos.
tomada_decisao
cotidiano
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