Em uma investigação sobre o crescimento de mudas de feijão em uma escola, estudantes colocaram grupos de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma investigação sobre o crescimento de mudas de feijão em uma escola, estudantes colocaram grupos de plantas a diferentes distâncias de uma lâmpada, mantendo iguais a água, o solo e o tempo de exposição. Para relacionar a disponibilidade de luz à fotossíntese, registraram a iluminação nos locais. A lâmpada foi considerada uma fonte pontual, sem obstáculos entre ela e as plantas. Os resultados foram: Distância da lâmpada: 0,5 m | 1,0 m | 2,0 m Iluminação medida: 4.000 lux | 1.000 lux | 250 lux No laboratório, havia um luxímetro, um termômetro, uma régua, um barômetro e uma balança. Com base no experimento e nos dados apresentados, qual instrumento deve ser utilizado para medir a iluminação e qual relação entre a intensidade luminosa e a distância da lâmpada explica os resultados?
- A) Régua; a intensidade luminosa permanece constante em todas as distâncias da lâmpada.
- B) Termômetro; a intensidade luminosa aumenta com o quadrado da distância da lâmpada.
- C) Balança; a intensidade luminosa diminui pela metade quando a distância da lâmpada dobra.
- D) Luxímetro; a intensidade luminosa diminui com o quadrado da distância da lâmpada.
- E) Barômetro; a intensidade luminosa diminui proporcionalmente à distância da lâmpada.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O instrumento adequado para medir iluminação é o luxímetro, pois a unidade de medida dos dados é o lux, que é medida por esse aparelho. O termômetro mede temperatura, a régua mede comprimento, a balança mede massa e o barômetro mede pressão atmosférica.
- Para descobrir a relação entre a intensidade luminosa e a distância, compare os pares de dados. Ao passar de 0,5 m para 1,0 m, a distância dobra e a iluminação cai de 4.000 lux para 1.000 lux, ou seja, fica quatro vezes menor, que é 2 elevado ao quadrado.
- Confira o segundo intervalo. Ao passar de 1,0 m para 2,0 m, a distância dobra de novo e a iluminação cai de 1.000 lux para 250 lux, também quatro vezes menor. A regularidade confirma que a intensidade diminui com o quadrado da distância, o que corresponde à lei do inverso do quadrado para uma fonte pontual.
- Por isso a alternativa D está correta, pois associa o luxímetro, instrumento adequado, à diminuição com o quadrado da distância.
- A alternativa A está errada, pois a régua não mede luz e a iluminação varia com a distância. A alternativa B está errada, pois o termômetro não mede luz e a intensidade diminui, não aumenta, com a distância. A alternativa C está errada, pois a balança não mede luz e a queda não é pela metade, e sim para um quarto a cada dobra da distância. A alternativa E está errada, pois o barômetro não mede luz e a queda não é proporcional à distância.
- O gabarito oficial D está correto e coincide com a resolução feita a partir dos dados.
💡 Dica: Considere a relação inversa entre intensidade de luz e distância.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a luz de uma lâmpada se mantém igual a qualquer distância, provavelmente por não associar a dispersão da luz no espaço à queda de intensidade. Também ignora que os dados da tabela mostram variação clara.
Por que engana: Confundir dispositivos de medição, escolhendo um que não mede intensidade de luz, como um termômetro ou barômetro.
O aluno inverte a relação, supondo que a intensidade aumenta com a distância, e confunde o instrumento de medida ao escolher o termômetro. A tabela mostra que os valores caem à medida que a distância cresce.
O aluno percebe que a luz diminui, mas supõe que a queda é linear, ou seja, pela metade quando a distância dobra. Ao comparar 1.000 com 250 lux, ele não verifica que a razão é de um quarto.
O luxímetro mede a iluminância em lux. Os dados mostram que, ao dobrar a distância de 0,5 m para 1,0 m e depois para 2,0 m, a iluminação fica quatro vezes menor em cada etapa. Isso corresponde à relação do inverso do quadrado da distância: quanto maior a distância, menor a intensidade luminosa, proporcionalmente a 1/d². Essa variação altera a quantidade de luz disponível para a fotossíntese das plantas.
O aluno supõe que a intensidade diminui de forma proporcional à distância, ou seja, em razão direta, sem verificar os dados. Além disso, escolhe o barômetro, que mede pressão e não luz.
Raio-X da questão
intensidade da luz
avaliacao
intensidade da luz · medição de grandezas físicas
Revisar a relação entre intensidade de luz e distância.
Confundir dispositivos de medição, escolhendo um que não mede intensidade de luz, como um termômetro ou barômetro.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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