FísicaUERJBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

Pela seção de um condutor metálico submetido a uma tensão elétrica, atravessam 4,0 × 10^18 elétrons em 20…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Pela seção de um condutor metálico submetido a uma tensão elétrica, atravessam 4,0 × 10^18 elétrons em 20 segundos. A intensidade média da corrente elétrica, em ampere, que se estabelece no condutor corresponde a: (UERJ 2017)

A) 1,0 × 10⁻²
B) 3,2 × 10⁻²
C) 2,4 × 10⁻³
D) 4,1 × 10⁻³

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Resolvi a questão sem usar o gabarito. A intensidade média da corrente é i = Q/Δt, em que Q é a carga que atravessa a seção do condutor e Δt é o intervalo de tempo. Passo 2: A carga total é Q = n × e, em que n é o número de elétrons e e = 1,6 × 10^-19 C é a carga elementar. Com n = 4,0 × 10^18, temos Q = 4,0 × 10^18 × 1,6 × 10^-19 = 6,4 × 10^-1 = 0,64 C. Passo 3: Com Δt = 20 s, temos i = 0,64 / 20 = 0,032 A, que equivale a 3,2 × 10^-2 A. Passo 4: Portanto a alternativa correta é a B, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: A alternativa A (1,0 × 10^-2 A) está errada, pois corresponderia a uma carga de 0,2 C, valor que não sai de 4,0 × 10^18 elétrons com a carga elementar. A alternativa C (2,4 × 10^-3 A) está errada, pois exigiria uma carga de apenas 0,048 C, muito abaixo do valor real. A alternativa D (4,1 × 10^-3 A) está errada, pois só seria obtida dividindo a carga por um tempo bem maior que 20 s, o que não corresponde ao enunciado.

💡 Dica: Calcule a corrente usando a carga do elétron e o tempo dado.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente calculou a carga total como 0,2 C, por erro na multiplicação de 4,0 por 1,6 ou na potência de dez, e depois dividiu por 20 s.

Por que engana: Confundir o número de elétrons com carga total ou esquecer de usar a carga elementar para calcular a corrente.

B Correta

CORRETA. Multiplicando o número de elétrons pela carga elementar e dividindo pelo tempo, obtém-se a corrente média de 3,2 × 10⁻² A.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente errou a potência de dez ao multiplicar n por e, chegando a uma carga de cerca de 0,048 C, e dividiu por 20 s.

D Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente usou um tempo maior que 20 s ou errou o expoente na divisão final, obtendo um valor de corrente abaixo do correto.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

corrente elétrica média

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

carga do elétron · corrente elétrica definição

📚 Reveja

Estude a relação entre carga elétrica, corrente e tempo.

⚠️ Erro mais comum

Confundir o número de elétrons com carga total ou esquecer de usar a carga elementar para calcular a corrente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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