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FísicaFUVESTBNCC EM13CNT301Média⏱ 2 a 3 minu

Em uma oficina de eletrônica, dois circuitos são montados com capacitores inicialmente carregados. No circuito…

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 uma oficina de eletrônica, dois circuitos são montados com capacitores inicialmente carregados. No circuito A, a tensão medida no capacitor diminui continuamente até se aproximar de zero, sem mudar de sinal. No circuito B, a tensão varia periodicamente, alternando entre valores positivos e negativos, com picos sucessivos de mesma magnitude. Os gráficos foram registrados durante intervalos suficientes para observar o comportamento de cada circuito. Qual interpretação compara corretamente os comportamentos observados nos dois circuitos?

  1. A) No circuito A, o capacitor oscila sem mudar o sinal da tensão; no circuito B, a tensão permanece constante, apesar de alternar entre valores positivos e negativos.
  2. B) No circuito A, o capacitor se descarrega sem oscilações; no circuito B, a tensão oscila periodicamente, indicando uma troca de energia entre o capacitor e outro elemento do circuito.
  3. C) No circuito A, o capacitor se descarrega sem oscilações; no circuito B, a tensão apenas alterna entre valores positivos e negativos, sem repetir periodicamente o comportamento observado.
  4. D) No circuito A, o capacitor se descarrega sem oscilações; no circuito B, a tensão oscila com amplitude decrescente, indicando dissipação progressiva de energia no circuito.
  5. E) No circuito A, o capacitor se descarrega sem oscilações; no circuito B, a tensão oscila periodicamente, mas essa variação não indica troca de energia com outro elemento do circuito.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. No circuito A, a tensão do capacitor cai continuamente e se aproxima de zero sem trocar de sinal. Isso é a descarga de um capacitor em um circuito resistivo (RC), em que a energia armazenada no capacitor é dissipada no resistor e não retorna ao capacitor.
  2. No circuito B, a tensão alterna entre valores positivos e negativos de forma periódica, com picos sucessivos de mesma magnitude. Isso indica oscilação sem perda de amplitude, típica de um circuito LC ideal, em que a energia passa repetidamente do campo elétrico do capacitor para o campo magnético do indutor e volta.
  3. Portanto, a alternativa B compara corretamente os dois casos: A descarrega sem oscilações e B oscila periodicamente, o que indica troca de energia entre o capacitor e outro elemento do circuito.
  4. A alternativa A inverte os comportamentos, atribuindo oscilação ao circuito A e tensão constante ao circuito B, o que contradiz o enunciado.
  5. A alternativa C afirma que a tensão do circuito B não se repete periodicamente, mas o enunciado descreve picos sucessivos de mesma magnitude, ou seja, repetição periódica.
  6. A alternativa D fala em amplitude decrescente, o que contraria os picos de mesma magnitude descritos no enunciado.
  7. A alternativa E nega a troca de energia com outro elemento, o que não é compatível com uma oscilação periódica sem perda de amplitude, que só ocorre com troca de energia entre elementos reativos.

💡 Dica: Compare monotonicidade, periodicidade, sinal e amplitude antes de associar a oscilação à troca de energia.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno inverte os comportamentos: atribui oscilação ao circuito A e tensão constante ao circuito B, sem reconhecer que a descarga monotônica é do A e a oscilação é do B.

B Correta

A tensão que apenas diminui e não muda de sinal caracteriza uma descarga não oscilatória. A alternância periódica de sinais no circuito B caracteriza uma oscilação, associada à transferência periódica de energia no circuito.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde alternância de sinal com periodicidade, achando que a tensão que muda de sinal não se repete de forma periódica, embora o enunciado descreva picos sucessivos de mesma magnitude.

D Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

O aluno supõe que toda oscilação perde amplitude com o tempo, como ocorre em circuitos com resistência, e ignora que o enunciado descreve picos de mesma magnitude.

Por que engana: Confundir oscilação periódica de amplitude constante com oscilação amortecida ou simples alternância sem periodicidade.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que uma variação periódica da tensão não implica troca de energia entre o capacitor e outro elemento, quando essa troca é exatamente o que gera a oscilação em um circuito LC.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom analisar
Leitura Médio; voc
Discriminação Médio
Peso pedagógico Médio: ava
Autonomia do enunciado Autônomo; fornece as
Cobertura da habilidade Exige inte
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ Interpretação concei🧩 Verificar compreensã
🎯 Conceito central

Descarga de capacitor e oscilação elétrica periódica.

📌 Objetivo

Distinguir descarga

🧱 Pré-requisitos

Tensão elétrica em capacitores. · Leitura de gráficos de grandezas periódicas.

📚 Reveja

Troca de energia entre capacitor e outro elemento em circuito oscilatório.

⚠️ Erro mais comum

Confundir oscilação periódica de amplitude constante com oscilação amortecida ou simples alternância sem periodicidade.

🌎 Tema transversal

Tecnologia e educação científica.

🏫 Contexto

Oficina de eletrônic

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