Uma equipe de estudantes desenvolveu uma placa eletrônica para monitorar a umidade do solo em uma horta…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma equipe de estudantes desenvolveu uma placa eletrônica para monitorar a umidade do solo em uma horta comunitária. Para ligar os componentes, o material usado nas trilhas condutoras deve permitir a passagem da corrente elétrica com a menor perda possível. Em um catálogo técnico, foram apresentados os seguintes valores aproximados de resistividade elétrica: cobre: 1,7 × 10?8 O·m; ferro: 1,0 × 10?7 O·m; plástico: 10¹5 O·m; vidro: 10¹¹ O·m; cerâmica: 10¹² O·m. Quanto menor a resistividade, maior a facilidade de condução da corrente elétrica. Considerando a função das trilhas da placa e os dados do catálogo, qual material é o mais adequado para sua fabricação?
- A) Plástico, por permitir a fabricação de placas leves e flexíveis.
- B) Ferro, por também conduzir corrente elétrica e apresentar propriedades metálicas.
- C) Cerâmica, por suportar altas temperaturas e proteger os componentes.
- D) Cobre, por apresentar a menor resistividade elétrica entre os materiais listados e, portanto, conduzir a corrente com menor perda.
- E) Vidro, por apresentar baixa resistividade e elevada transparência.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- As trilhas condutoras devem permitir a passagem da corrente com a menor perda possível, portanto o material ideal é aquele com a menor resistividade elétrica entre os listados.
- Comparando os valores do catálogo: cobre 1,7 × 10^-8 ohm·m, ferro 1,0 × 10^-7 ohm·m, plástico 10^15 ohm·m, vidro 10^11 ohm·m e cerâmica 10^12 ohm·m. O menor valor é o do cobre, pois 1,7 × 10^-8 é menor que 1,0 × 10^-7.
- Logo, o cobre é o material mais adequado, e a alternativa D está correta, pois associa a menor resistividade à menor perda na condução.
- A alternativa A está errada, pois o plástico tem resistividade altíssima (10^15 ohm·m), isolante, e a leveza não é o critério exigido.
- A alternativa B está errada, pois o ferro conduz, mas tem resistividade maior que a do cobre, ou seja, mais perda.
- A alternativa C está errada, pois a cerâmica é isolante (10^12 ohm·m) e sua resistência ao calor não é o critério da questão.
- A alternativa E está errada, pois o vidro é isolante (10^11 ohm·m), e a transparência não interessa para a condução da corrente.
- Conclusão: o gabarito oficial D está correto.
💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais ao justificar sua escolha.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a escolha do material à leveza e à flexibilidade da placa, ignorando que o critério exigido é a condução da corrente. Acredita que um material leve possa servir como trilha condutora.
O aluno acredita que basta o material ser metálico e conduzir eletricidade para ser o melhor, sem comparar as resistividades. Não percebe que o ferro tem resistividade maior que a do cobre.
O aluno considera a resistência a altas temperaturas e a proteção dos componentes como critérios para trilhas condutoras. Confunde a função de isolar com a função de conduzir.
As trilhas precisam conduzir corrente elétrica. O cobre possui a menor resistividade indicada no catálogo, o que significa maior condutividade elétrica e menor dissipação de energia em comparação com os demais materiais apresentados.
O aluno lê a baixa resistividade do vidro como indicativo de condução, mas o valor 10^11 ohm·m é de isolante. Além disso, supõe que a transparência seja relevante para o circuito.
Por que engana: Confundir materiais isolantes com condutores, escolhendo um material que nao permite passagem de corrente eletrica.
Raio-X da questão
materiais eletrônicos
avaliacao
propriedades dos materiais · condutividade eletrica
Revisar as propriedades dos materiais utilizados em eletrônica.
Confundir materiais isolantes com condutores, escolhendo um material que nao permite passagem de corrente eletrica.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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