FísicaFUVESTBNCC EM13CNT301Média⏱ 2 a 3 minu

Um pisca-pisca eletrônico instalado em uma bicicleta usa um oscilador RC para controlar o intervalo entre os…

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

Um pisca-pisca eletrônico instalado em uma bicicleta usa um oscilador RC para controlar o intervalo entre os lampejos. Nesse circuito, o período da oscilação é aproximado por T = 2,2RC, em que R é a resistência e C é a capacitância. O circuito tem R = 220 kO e C = 4,7 µF. Com base no modelo do texto, estime o período e a frequência dos lampejos do pisca-pisca.

A) O período é aproximadamente 0,23 s e a frequência é aproximadamente 4,4 Hz, conforme o modelo aplicado aos valores do circuito.
B) O período é aproximadamente 2,3 s e a frequência é aproximadamente 0,22 Hz, calculada a partir do período estimado para os lampejos.
C) O período é aproximadamente 2,1 s e a frequência é aproximadamente 0,48 Hz, pois o período resulta da substituição dos valores no modelo do circuito.
D) O período é aproximadamente 2,3 s e a frequência é aproximadamente 0,44 Hz, pois T = 2,2 × 220 000 × 4,7 × 10^-6 s aprox. 2,3 s e f = 1/T aprox. 0,44 Hz.
E) O período é aproximadamente 23 s e a frequência é aproximadamente 0,044 Hz, pois a capacitância convertida para farads foi usada no modelo.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Converter as unidades para o Sistema Internacional. R = 220 kΩ = 220 000 Ω e C = 4,7 µF = 4,7 x 10^-6 F.
Calcular o produto RC = 220 000 x 4,7 x 10^-6 = 1,034 s.
Calcular o período T = 2,2 x RC = 2,2 x 1,034 ≈ 2,27 s, ou seja, aproximadamente 2,3 s.
Calcular a frequência f = 1/T = 1/2,27 ≈ 0,44 Hz.
Comparar com o gabarito. Resolvi sem usar o gabarito e cheguei à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. Não há discordância.
Por que as outras estão erradas: a alternativa A tem erro de potência de dez na conversão, pois seus valores (0,23 s e 4,4 Hz) são cerca de 10 vezes menores que o correto; a alternativa B usa a relação f = 1/(2T) em vez de f = 1/T, dividindo a frequência por 2; a alternativa C erra no cálculo do produto RC, obtendo um período de 2,1 s; a alternativa E usa uma potência de dez incorreta para a capacitância, gerando valores 10 vezes maiores (23 s e 0,044 Hz).

💡 Dica: Converta kΩ e μF para unidades SI, calcule T e use f = 1/T.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno errou a potência de dez na conversão da capacitância ou no produto, obtendo um período cerca de 10 vezes menor que o real.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno calculou corretamente o período de 2,3 s, mas converteu-o em frequência como f = 1/(2T), pensando que os lampejos ocorrem com período duplicado em relação ao oscilador.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno errou o cálculo do produto RC ou da multiplicação por 2,2, chegando a um período de 2,1 s, e depois calculou a frequência a partir desse valor incorreto.

Por que engana: Usar os valores de kΩ ou μF sem converter corretamente para unidades SI.

D Correta

A expressão do texto fornece o período do oscilador RC. Substituindo os valores, obtém-se cerca de 2,3 s; a frequência, inversa do período, é aproximadamente 0,44 Hz.

E Erradaerro: Atenção

O aluno aplicou uma potência de dez errada à capacitância (4,7 x 10^-5 F em vez de 4,7 x 10^-6 F), o que multiplica o período por 10 e divide a frequência por 10.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom aplicar

Leitura Baixo

Discriminação Baixo

Peso pedagógico Baixo a mo

Autonomia do enunciado Autônomo; fornece mo

Cobertura da habilidade Aplicar um

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ Aplicação numérica c🧩 Questão breve de apl

🎯 Conceito central

Período e frequência de uma oscilação.

📌 Objetivo

Estimar período e fr

🧱 Pré-requisitos

Conversão de unidades para ohms e farads. · Relação entre frequência e período: f = 1/T.

📚 Reveja

Modelo de período de oscilador RC e relação inversa entre frequência e período.

⚠️ Erro mais comum

Usar os valores de kΩ ou μF sem converter corretamente para unidades SI.

🌎 Tema transversal

Mobilidade e segurança no trânsito.

🏫 Contexto

Pisca-pisca de bicic

Questões parecidas com resolução

🔎 Resolver outra questão

Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.

Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog