Atividades sobre Radiações e Suas Aplicações com gabarito — 1ª série, 2ª série, 3ª série, ENEM, ETEC, FUVEST, MACKENZIE, UECE, UEL, UERJ, UFPR, UNESP (EM13CNT103)

Quando recebi o código EM13CNT103 no planejamento do bimestre, confesso que a primeira reação foi de cansaço: mais uma habilidade longa, com vocabulário técnico, que precisava virar aula e depois virar avaliação. Essa é a rotina de quem ensina Ciências da Natureza no ensino médio: pegar um texto oficial e transformá-lo em algo que o estudante entenda e que eu consiga corrigir numa tarde de sábado.

Neste post eu organizo o que aprendi trabalhando esse código, com exemplos da nossa realidade de sala de aula e seis questões reais com gabarito comentado. A ideia é você sair daqui com material pronto para usar.

O que a habilidade EM13CNT103 pede, de verdade?

Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.

Traduzindo para a linguagem da sala: a habilidade quer que o estudante saiba o que são radiações, de onde elas vêm e, a partir disso, consiga julgar onde elas ajudam e onde oferecem perigo. Não se trata de decorar o espectro eletromagnético. O foco está em usar o conceito para analisar situações concretas, como um aparelho de raio X no hospital, a esterilização de materiais por radiação gama, a luz ultravioleta usada na agricultura ou a geração de energia em usinas nucleares. Em cada caso, o aluno precisa pesar benefícios e riscos, e isso exige argumento, não apenas memória.

Como trabalhar EM13CNT103 em sala?

Algumas ideias que funcionam sem material caro:

• Análise de rótulos e manuais. Peça que os alunos procurem, em casa, qualquer aparelho que use radiação (micro-ondas, controle remoto, bronzeamento artificial) e descrevam para que serve e quais cuidados o fabricante recomenda.
• Debate com papéis definidos. Divida a turma entre médico, ambientalista, engenheiro de usina e agricultor, cada um defendendo o uso de uma radiação. O exercício obriga o estudante a enxergar os dois lados.
• Tabela de dupla entrada. Uma coluna para o tipo de radiação, outra para a aplicação, uma terceira para o risco. Simples, mas organiza muito bem o raciocínio.
• Notícias da semana. Um caso de exposição indevida ou uma campanha de vacinação com radiação de fonte controlada rende uma aula inteira de discussão.

Como avaliar essa habilidade?

Uma boa questão desse código precisa cobrar aplicação e julgamento, não só identificação. Quando eu escrevo uma prova, procuro situações novas, com dados no enunciado, e peço que o aluno calcule, compare ou justifique. Os erros que mais vejo são: confundir radiação com contaminação, tratar toda radiação como igualmente perigosa e fazer cálculos de dose sem prestar atenção nas unidades.

Questões prontas de EM13CNT103 (com gabarito comentado)

Questão 1: técnica para medir CO₂ no ar

Em uma estação de monitoramento próxima a uma avenida, uma amostra de ar é introduzida em um equipamento que envia radiação de diferentes comprimentos de onda pela célula de análise. O detector registra uma redução específica da intensidade da radiação em 4,26 µm. Esse sinal é comparado com uma curva de calibração preparada com concentrações conhecidas de dióxido de carbono. O método não adiciona reagentes à amostra e fornece a concentração do gás a partir da intensidade da radiação detectada.

Com base no funcionamento do equipamento descrito, qual técnica analítica deve ser empregada para determinar a concentração de dióxido de carbono na amostra?

• ❌ A) Espectrometria de massas por ionização — A espectrometria de massas determina espécies a partir de íons e de suas razões massa-carga, característica que não corresponde ao sinal óptico medido no equipamento.
• ❌ B) Cromatografia gasosa com detector térmico — A cromatografia gasosa separa os componentes da amostra antes da detecção, enquanto o equipamento descrito mede diretamente a absorção da radiação, sem etapa de separação.
• ✅ C) Espectroscopia de absorção no infravermelho — O dióxido de carbono absorve radiação infravermelha em comprimentos de onda característicos, como 4,26 μm. A redução da intensidade detectada, comparada a uma curva de calibração, permite relacionar o sinal à concentração do gás.
• ❌ D) Espectroscopia de absorção no visível — Esse método analisaria a absorção de radiação visível, mas o sinal informado ocorre em 4,26 μm, região do infravermelho.
• ❌ E) Coulometria por reação eletroquímica — A coulometria relaciona a quantidade de matéria à carga elétrica envolvida em uma reação, mas o texto descreve uma medida de absorção de radiação sem reação eletroquímica.

Questão 2: energia de um fóton no efeito fotoelétrico

Em uma atividade de laboratório, estudantes analisam o efeito fotoelétrico em uma placa metálica. Sobre ela incide luz monocromática de frequência 5,0 × 10¹⁴ Hz. O material possui função trabalho de 3,2 eV, mas essa grandeza está relacionada à energia mínima para retirar elétrons do metal. Para os cálculos, considere a constante de Planck h = 4,14 × 10⁻¹⁵ eV·s.

Com base nas informações do experimento, qual é a energia de cada fóton da radiação incidente?

• ❌ A) 3,20 eV — Confunde a função trabalho do metal com a energia de cada fóton incidente.
• ✅ B) 2,07 eV — A energia de um fóton é dada por E = h · f. Substituindo os valores, E = (4,14 × 10⁻¹⁵)(5,0 × 10¹⁴) = 20,7 × 10⁻¹ eV = 2,07 eV. A função trabalho não deve ser subtraída, pois o comando pede a energia do fóton.
• ❌ C) 0,80 eV — Subtrai a função trabalho da energia do fóton, procedimento que corresponderia à energia cinética máxima do elétron emitido.
• ❌ D) 2,07 × 10¹⁴ eV — Mantém indevidamente a potência de dez associada à frequência na unidade final.
• ❌ E) 20,70 eV — Combina de forma incorreta as potências de dez, ignorando o fator 10⁻¹ resultante de 10⁻¹⁵ · 10¹⁴.

Questão 3: dose total em esterilização por radiação gama

Uma fábrica utiliza radiação gama para esterilizar equipamentos médicos. Se a intensidade da radiação emitida pelo equipamento é de 500 mGy/h e o tempo de exposição é de 2 horas, qual é a dose total recebida?

• ❌ A) 250 mGy — O cálculo não considera o tempo de exposição corretamente.
• ❌ B) 500 mGy — A dose não foi multiplicada pelo tempo de exposição.
• ✅ C) 1000 mGy — Cálculo correto: 500 mGy/h × 2 h = 1000 mGy.
• ❌ D) 2000 mGy — A dose foi superestimada por multiplicação inadequada do tempo.
• ❌ E) 1500 mGy — Cálculo incorreto, pois não segue a relação entre intensidade, tempo e dose.

Questão 4: intensidade de ondas com a distância

Ao estudar a propagação de ondas eletromagnéticas, um estudante observa que a intensidade da radiação de um transmissor de rádio é inversamente proporcional ao quadrado da distância do transmissor. Se a intensidade a 10 m é 200 W/m², qual será a intensidade a 20 m?

• ✅ A) 50 W/m² — Dobrando a distância, a intensidade cai para um quarto: I = 200/(2²) = 50 W/m².
• ❌ B) 100 W/m² — Divide por 2 em vez de por 2², ignorando o quadrado da distância.
• ❌ C) 200 W/m² — A intensidade não se mantém, pois a distância aumenta.
• ❌ D) 400 W/m² — A intensidade não pode aumentar quando a distância aumenta.
• ❌ E) 25 W/m² — Divide por 8, o que corresponde a elevar a distância ao cubo, não ao quadrado.

Questão 5: radiação UV na agricultura

Um agricultor utiliza radiação UV para aumentar a resistência de suas plantas. Que tipo de radiação é essa e quais os possíveis efeitos positivos e negativos na agricultura?

• ❌ A) Radiação infravermelha; aumenta o crescimento. — A radiação infravermelha não é a usada para ativar resistência nas plantas.
• ✅ B) Radiação UV; pode danificar células. — A radiação UV pode estimular a resistência, mas, em excesso, causa danos às células.
• ❌ C) Radiação visível; não tem efeitos. — A luz visível não é a radiação empregada nesse caso e não é neutra.
• ❌ D) Radiação gama; usada na desinfecção. — A gama tem aplicação na esterilização, não na resistência das plantas.
• ❌ E) Radiação micro-ondas; aumenta a umidade. — Micro-ondas não são usadas para esse fim.

Questão 6: comprimento de onda ideal para epilação a laser (ENEM 2017)

A epilação a laser (popularmente conhecida como depilação a laser) consiste na aplicação de uma fonte de luz para aquecer e causar uma lesão localizada e controlada nos folículos capilares. Para evitar que outros tecidos sejam danificados, selecionam-se comprimentos de onda que são absorvidos pela melanina presente nos pelos, mas que não afetam a oxi-hemoglobina do sangue e a água dos tecidos da região em que o tratamento será aplicado. A figura mostra como é a absorção de diferentes comprimentos de onda pela melanina, oxi-hemoglobina e água. Qual é o comprimento de onda, em nm, ideal para a epilação a laser?

• ❌ A) 400 — Absorvido pela melanina, mas não é o comprimento mais adequado para o procedimento.
• ✅ B) 700 — Absorvido pela melanina e pouco absorvido pela oxi-hemoglobina e pela água, evitando danos aos tecidos vizinhos.
• ❌ C) 1100 — Não é absorvido pela melanina, tornando o tratamento ineficaz.
• ❌ D) 900 — Também não é absorvido de forma relevante pela melanina.
• ❌ E) 500 — Absorvido pela melanina, mas também pela oxi-hemoglobina, o que causaria danos aos vasos sanguíneos.

Próximos passos

Depois de aplicar essas questões, vale olhar a consulta completa do código, onde estão todas as questões alinhadas à habilidade: consulta completa do código EM13CNT103. Se quiser montar sua própria prova com esse conteúdo em poucos minutos, use o gerador de provas do GeraProva, e para começar sem custo você pode fazer o cadastro grátis.

Este material é um apoio para o seu planejamento. Revise as questões conforme a realidade da sua turma e do seu currículo local antes de aplicar em avaliações oficiais.