Um carrinho de brinquedo usa quatro pilhas AA em série, de ...

A alternativa correta é a alternativa D.

Vamos entender melhor como chegamos a essa resposta. O tema central desta questão envolve a análise de circuitos elétricos e a capacidade de calcular o tempo de operação de um dispositivo alimentado por baterias.

Para resolver a questão, precisamos usar a relação entre energia, tensão e corrente, que é fundamental na eletrônica. Vejamos os passos:

• Energia (E) em joules: É fornecido que o conjunto de pilhas armazena 200 J.
• Tensão (V): As pilhas em série fornecem 6 V ao circuito.
• Corrente (I): O carrinho consome 10 mA, que é igual a 0,01 A.

Para determinar o tempo que o carrinho pode operar, precisamos usar a fórmula da potência elétrica: P = V x I, onde P é a potência em watts, V é a tensão em volts, e I é a corrente em amperes.

Calculando a potência:

P = 6 V x 0,01 A = 0,06 W

Agora, sabemos que a energia total é 200 J e a potência é 0,06 W. O tempo (t) de operação em segundos pode ser calculado por:

t = E / P = 200 J / 0,06 W ≈ 3333,33 s

Convertendo o tempo de segundos para minutos:

3333,33 s ÷ 60 ≈ 55,56 minutos

Portanto, o conjunto de pilhas poderá manter o carrinho funcionando por aproximadamente 56 minutos, que é a alternativa D.

Agora, vamos analisar por que as outras alternativas estão incorretas:

• A - 1 dia: Um dia tem 1440 minutos, o que está muito além dos 56 minutos calculados.
• B - 10 horas: 10 horas equivalem a 600 minutos, o que é muito mais do que o tempo que as pilhas podem sustentar.
• C - 2 horas: Isso corresponde a 120 minutos, ainda superior aos 56 minutos.
• E - 10 minutos: Este valor é inferior ao tempo calculado, tornando-o incorreto.

Com essa análise, fica claro que a alternativa D é a correta. Espero que esta explicação tenha ajudado você a compreender melhor como resolver questões envolvendo energia, tensão, corrente e tempo de operação de dispositivos eletrônicos!

Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!

Para resolução desta questão basta lembrar as fórmulas para cálculo de Potência e Energia. Que são elas, respectivamente: 

                                                           P = V(Volts) . i (A)

                                                           E = P(W) . t(s)

P = 6(V) . 10 (mA) => P = 0,06 W

E = 0,06 (W) . t(s) => t(s) = 200 (J) / 0,06(W) => t = 333,3333... (s)

Agora, faz-se uma regra de três simples do valor em segundos para minutos. A resposta é a alternativa D (56 min).

Retificando, o resultado de t será t = 3.333,33.. s, convertendo, dará 55,55 min, que é aprox. 56 min.