Uma pilha ideal de 12 V alimenta um resistor de 6 O durante 10 s. Calcule a energia elétrica fornecida pela…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma pilha ideal de 12 V alimenta um resistor de 6 O durante 10 s. Calcule a energia elétrica fornecida pela pilha em joules.
- A) 120 J, porque a pilha tem 12 V por 10 s.
- B) 600 J, baseada na soma da tensão e da corrente.
- C) 24 J, pois a fórmula de energia é simplesmente V × I.
- D) 240 J
- E) 480 J, resultado do dobro da energia calculada pela pilha.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A pilha é ideal, então a tensão nos terminais é 12 V. O resistor vale 6 ohms e a pilha alimenta o circuito durante 10 s.
- Calcule a corrente pela lei de Ohm: I = V / R = 12 / 6 = 2 A.
- Calcule a potência dissipada no resistor: P = V × I = 12 × 2 = 24 W. Como a pilha é ideal, toda a potência fornecida é dissipada no resistor.
- Calcule a energia fornecida no intervalo de tempo: E = P × t = 24 × 10 = 240 J. Também é possível obter o mesmo resultado por E = V^2 / R × t = 144 / 6 × 10 = 240 J.
- Compare com o gabarito. Minha resposta é a alternativa D (240 J), que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A multiplica apenas a tensão pelo tempo, ignorando a corrente e a resistência; B soma grandezas de natureza diferente, o que não tem sentido físico; C calcula apenas a potência em watts e esquece de multiplicar pelo tempo; E dobra o resultado correto, o que não corresponde a nenhuma etapa válida do cálculo.
💡 Dica: Use a fórmula da energia elétrica: E = V * I * t.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou a tensão pelo tempo (12 × 10) como se energia fosse tensão vezes tempo, sem considerar a corrente ou a resistência do circuito.
O aluno acreditou que a energia pode ser obtida somando a tensão e a corrente e depois multiplicando pelo tempo, tratando grandezas diferentes como se fossem somáveis.
Por que engana: Confundir a relação entre tensão, corrente e resistência, aplicando incorretamente a fórmula de energia.
O aluno calculou corretamente a potência (V × I = 24 W), mas tomou a fórmula de energia como sendo apenas V × I, esquecendo que energia é potência multiplicada pelo tempo.
P = V^2/R = 12^2/6 = 144/6 = 24 W. Energia E = P·t = 24 W · 10 s = 240 J.
O aluno obteve um valor dobrado, possivelmente por erro de atenção ao tempo (usando 20 s em vez de 10 s) ou ao aplicar a potência como 48 W. Em qualquer caso, o cálculo final está incorreto.
Raio-X da questão
energia elétrica
avaliacao
lei de ohm · fórmula de energia elétrica
Revisar a relação entre tensão, corrente e resistência na Lei de Ohm.
Confundir a relação entre tensão, corrente e resistência, aplicando incorretamente a fórmula de energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Segundo a crítica da indústria cultural desenvolvida pela Escola de Frankfurt, meios técnicos de comunicação podem…
- Um gerador hidráulico fornece 1200 W de potência mecânica no eixo. O gerador tem eficiência 85% (mec?el) e alimenta um…
- Um motor elétrico consome P_in = 500 W e fornece P_out = 420 W mecânicos. Calcule a eficiência ? (%) e a potência…
- Uma bobina com N = 100 espiras e área A = 1,0·10^-2 m^2 está ligada a um resistor R. Um campo magnético B = 0,10 T que…
- Um motor elétrico eleva uma massa m = 5 kg verticalmente com velocidade v = 0,5 m/s. A potência elétrica consumida é 200…
- Explique qualitativa e quantitativamente como a velocidade angular ? e o número de espiras N influenciam a tensão…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog