Em um forno de micro-ondas, um dispositivo chamado magnetron recebe energia elétrica e produz radiação com…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um forno de micro-ondas, um dispositivo chamado magnetron recebe energia elétrica e produz radiação com frequência próxima de 2,45 GHz. No interior desse dispositivo, elétrons são acelerados por uma diferença de potencial e têm suas trajetórias alteradas por um campo magnético. O movimento desses elétrons faz surgir campos elétricos e magnéticos variáveis, que são reforçados nas cavidades metálicas do magnetron e conduzidos até o alimento. A radiação, ao interagir com moléculas polares, transfere energia e contribui para o aquecimento dos alimentos. Com base no funcionamento descrito, qual é a origem física da radiação eletromagnética utilizada no forno de micro-ondas?
- A) A aceleração de elétrons no magnetron, gerando campos eletromagnéticos oscilantes.
- B) A oscilação mecânica das paredes metálicas causada pela corrente elétrica.
- C) A emissão de fótons pela recombinação de elétrons com núcleos atômicos.
- D) A vibração térmica das moléculas polares presentes nos alimentos.
- E) A transformação de energia química em ondas durante a combustão.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o que o enunciado descreve. O magnetron recebe energia elétrica, elétrons são acelerados por uma diferença de potencial e têm trajetórias alteradas por um campo magnético, e o movimento desses elétrons gera campos elétricos e magnéticos variáveis. Campos variáveis que se propagam constituem uma onda eletromagnética.
- Relacione essa informação com a pergunta, que pede a origem física da radiação. A radiação é produzida pelo movimento acelerado e oscilante dos elétrons dentro do dispositivo, que cria campos eletromagnéticos oscilantes. Esse é o princípio geral da produção de ondas eletromagnéticas: cargas aceleradas irradiam.
- Analise as alternativas erradas. B está errada porque as paredes metálicas não geram a radiação por oscilação mecânica; elas apenas reforçam e conduzem os campos já produzidos. C está errada porque a emissão de fótons por recombinação com núcleos atômicos não é o mecanismo descrito, e micro-ondas não são produzidas assim. D está errada porque a vibração térmica das moléculas é consequência do aquecimento, não a origem da radiação; as moléculas polares apenas absorvem a energia. E está errada porque não há combustão nem transformação química no funcionamento do micro-ondas.
- Conclusão. A alternativa A é a única que descreve a origem física da radiação, coerente com o texto. O gabarito oficial está correto.
💡 Dica: Pense sobre as fontes de radiação eletromagnética.
Alternativa por alternativa
Cargas elétricas aceleradas produzem campos elétricos e magnéticos variáveis. No magnetron, a aceleração e o movimento controlado dos elétrons geram oscilações eletromagnéticas, que são selecionadas e conduzidas pelas cavidades ressonantes. Assim, a origem da radiação está no movimento acelerado dos elétrons, e não apenas na classificação da radiação no espectro eletromagnético.
O aluno acredita que a radiação nasce da vibração mecânica de partes metálicas, confundindo a estrutura física do magnetron com a fonte da onda. Não percebe que as cavidades apenas reforçam e conduzem campos já gerados.
O aluno associa qualquer radiação à emissão de fótons por elétrons e núcleos atômicos, como em transições atômicas. Não distingue esse mecanismo da geração de micro-ondas por cargas aceleradas em um dispositivo eletrônico.
Por que engana: Confundir diferentes tipos de radiação eletromagnética e suas origens, como associar micro-ondas a radiação solar ou infravermelha.
O aluno confunde efeito com causa, tomando o aquecimento das moléculas polares como origem da radiação. Não percebe que o texto diz que a radiação transfere energia às moléculas, e não o contrário.
O aluno associa o forno a processos de combustão ou transformação química, por senso comum sobre aquecimento de alimentos. Não reconhece que o funcionamento descrito é elétrico e eletromagnético.
Raio-X da questão
radiação eletromagnética
avaliacao
tipos de radiacao eletromagnetica · caracteristicas da radiacao micro-ondas
Revisar as origens e tipos de radiação eletromagnética.
Confundir diferentes tipos de radiação eletromagnética e suas origens, como associar micro-ondas a radiação solar ou infravermelha.
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