FísicaFUVESTBNCC EM13CNT301Média⏱ 3 a 5 minu

Em um experimento com um circuito LC ideal, a indutância foi mantida constante e a capacitância foi variada…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT301

Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em um experimento com um circuito LC ideal, a indutância foi mantida constante e a capacitância foi variada. Os períodos das oscilações eletromagnéticas foram registrados na tabela. Capacitância (µF) | Período (ms) 10 | 2 40 | 4 90 | 6 Com base na tabela, estime o período de oscilação para uma capacitância de 160 µF e determine a frequência correspondente. Apresente o raciocínio utilizado.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Ao quadruplicar a capacitância de 10 µF para 40 µF, o período também dobra; ao multiplicá-la por nove, de 10 µF para 90 µF, o período triplica. Portanto, o período é proporcional à raiz quadrada da capacitância. Para 160 µF, que corresponde a 16 vezes 10 µF, o período será quatro vezes 2 ms, isto é, 8 ms. A frequência é o inverso do período: f = 1/(8 × 10^-³ s) = 125 Hz.

Explicação

Os dados mostram que o período acompanha a raiz quadrada da capacitância, como ocorre nas oscilações de um circuito LC com indutância constante. Assim, 160 µF implica período de 8 ms; usando f = 1/T, obtém-se 125 Hz.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom aplicar

Leitura Baixo

Discriminação Médio

Peso pedagógico Médio

Autonomia do enunciado Autônomo; fornece da

Cobertura da habilidade Elabora um

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ Tabela de dados segu🧩 Verificar leitura de

🎯 Conceito central

Período e frequência em circuito LC.

📌 Objetivo

Relacionar capacitân

🧱 Pré-requisitos

Relação entre período e frequência. · Proporcionalidade e raiz quadrada.

📚 Reveja

Período de oscilação: T = 2piraiz de (LC).

⚠️ Erro mais comum

Supor proporcionalidade direta entre capacitância e período, estimando 8 ms em vez de 8 ms?

🏫 Contexto

Experimento idealiza

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