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Física3ª sérieBNCC EM13CNT306Difícil⏱ medio

No fim de tarde, um condomínio decidiu instalar luzes decorativas na área da piscina para uma festa. O síndico…

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

No fim de tarde, um condomínio decidiu instalar luzes decorativas na área da piscina para uma festa. O síndico recebeu dois kits de iluminação e pediu orientação, pois o piso pode ficar molhado e as pessoas costumam circular descalças. Kit 1: cordão ligado diretamente na tomada de 127 V (corrente alternada). Kit 2: cordão de 12 V alimentado por uma fonte isolada (entrada 127 V, saída 12 V), instalada dentro de uma caixa plástica protegida da chuva; a fonte fornece no máximo 2 A. Para estimar o risco em um contato acidental, foi considerado que a resistência elétrica do corpo com a pele molhada pode ser de 1,0 kOhm. Informações de segurança indicam que correntes acima de 30 mA elevam muito o risco de fibrilação ventricular. Com base no texto-base, conclua qual decisão reduz mais o risco de um choque com arritmia grave, caso uma pessoa com pele molhada toque um condutor energizado.

  1. A) Adotar o Kit 1, pois lâmpadas de baixa potência fazem a corrente no corpo ser menor.
  2. B) Adotar o Kit 1, pois o limite de 2 A da fonte mostra que correntes maiores nao ocorreriam no Kit 1.
  3. C) Adotar o Kit 2, pois em 12 V a corrente estimada no corpo fica abaixo de 30 mA.
  4. D) Adotar o Kit 1, pois cabos mais grossos reduzem a tensão aplicada ao corpo no contato.
  5. E) Adotar o Kit 1, pois o disjuntor do circuito desarma antes que 127 V causem dano.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Identifique a grandeza que decide o risco. O texto dá a resistência do corpo molhado (1,0 kOhm = 1000 ohms) e o limite de risco (30 mA). A corrente pelo corpo é dada pela Lei de Ohm: i = U / R.
  2. Calcule a corrente no Kit 1. Com 127 V, i = 127 / 1000 = 0,127 A, ou seja, 127 mA. Esse valor é mais de quatro vezes o limite de 30 mA.
  3. Calcule a corrente no Kit 2. Com 12 V, i = 12 / 1000 = 0,012 A, ou seja, 12 mA. Esse valor fica abaixo de 30 mA.
  4. Compare as duas decisões. O Kit 2 mantém a corrente estimada no corpo abaixo do limite de risco, e a fonte isolada, protegida da chuva, reduz ainda mais a chance de contato com a rede de 127 V. Logo, a decisão mais segura é adotar o Kit 2.
  5. Por que as outras alternativas estão erradas. A) A potência da lâmpada não determina a corrente no corpo, que depende da tensão aplicada e da resistência do corpo. B) O limite de 2 A é a capacidade máxima de fornecimento da fonte e não limita a corrente que passaria pelo corpo no Kit 1. D) A espessura do cabo não altera a tensão aplicada ao corpo no contato. E) O disjuntor protege o circuito contra sobrecarga e curto-circuito, mas não impede que uma corrente de 127 mA atravesse o corpo antes de desarmar.
  6. Conclusão. O gabarito oficial C está correto, pois a alternativa C é a única que indica o kit cuja corrente estimada no corpo fica abaixo de 30 mA.

💡 Dica: Calcule a corrente no corpo usando a tensão e resistência dadas e compare com o limite de segurança.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

Supõe que lâmpadas de baixa potência reduzem a corrente que atravessa o corpo. A corrente no contato depende da tensão aplicada e da resistência do corpo, e não da potência nominal das lâmpadas.

Por que engana: Confundir a relação entre tensão, resistência e corrente, ou ignorar o limite seguro de corrente para o corpo humano.

B Erradaerro: Interpretação

Interpreta o limite de 2 A como se fosse um teto para a corrente que passa pelo corpo. Esse valor é a capacidade de fornecimento da fonte, e não a corrente que atravessa uma pessoa em contato.

C Correta

I=V/R: 12/1000=0,012 A (12 mA), abaixo de 30 mA, reduzindo o risco de fibrilação no cenário descrito.

D Erradaerro: Senso comum

Acredita que cabos mais grossos dividem a tensão e diminuem a tensão aplicada ao corpo. Além disso, o texto não associa a bitola do cabo ao risco, e a tensão no contato é determinada pela rede.

E Erradaerro: Conceitual

Imagina que o disjuntor, por atuar rapidamente, torna seguro o contato com 127 V. Em uma corrente de 127 mA, o disjuntor de sobrecarga não atua a tempo de evitar a fibrilação ventricular.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

corrente elétrica e segurança

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Lei de Ohm · corrente elétrica

📚 Reveja

Estude a relação entre tensão, resistência e corrente elétrica (Lei de Ohm).

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre tensão, resistência e corrente, ou ignorar o limite seguro de corrente para o corpo humano.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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