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Física2ª sérieBNCC EM13CNT103Fácil⏱ medio

Em um estudo de astrobiologia, pesquisadores analisam uma estrela que ilumina um planeta onde se investigam…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT103

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 estudo de astrobiologia, pesquisadores analisam uma estrela que ilumina um planeta onde se investigam condições favoráveis à existência de organismos fotossintetizantes. A análise espectral indica que a intensidade máxima da radiação emitida pela estrela ocorre no comprimento de onda de 500 nm. Para estimar a temperatura superficial da estrela, pode-se usar a Lei de Wien, expressa por ?máx × T = 2,898 × 10^7 nm·K. Essa estimativa permite relacionar as características da radiação estelar às possíveis condições ambientais para a vida. Com base nos dados do texto, qual é a temperatura superficial aproximada da estrela?

  1. A) 28.980 K
  2. B) 5.796 K
  3. C) 57.960.000 K
  4. D) 115.920 K
  5. E) 57.960 K

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados. A Lei de Wien relaciona o comprimento de onda de maior intensidade (lambda_máx) com a temperatura T pela expressão lambda_máx × T = 2,898 × 10^7 nm·K. O comprimento de onda dado é 500 nm.
  2. Isole a temperatura. Como lambda_máx × T = 2,898 × 10^7, temos T = 2,898 × 10^7 / lambda_máx.
  3. Substitua os valores. T = 2,898 × 10^7 / 500 = 28.980.000 / 500 = 57.960 K.
  4. Confira a ordem de grandeza. Uma estrela de temperatura de algumas dezenas de milhares de kelvins é emitida principalmente em comprimentos de onda no ultravioleta e no visível curto, o que é coerente com um pico em 500 nm para uma estrela muito quente. O resultado 57.960 K é, portanto, plausível como estimativa.
  5. Compare com o gabarito. O valor obtido coincide com a alternativa E, que é o gabarito oficial.
  6. Por que as outras estão erradas. A) 28.980 K resulta de dividir a constante por 1000 em vez de 500. B) 5.796 K corresponde a um erro de potência de dez na divisão. C) 57.960.000 K é o dobro da constante, indicando multiplicação por 2 em vez de divisão. D) 115.920 K é o dobro do valor correto, indicando erro de fator no cálculo.

💡 Dica: Aplique a Lei de Wien para encontrar a temperatura.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente dividiu a constante de Wien por 1000 em vez de 500, ou calculou a metade do valor correto, confundindo o divisor.

B Erradaerro: Atençãoa que mais engana

Provavelmente errou uma potência de dez na divisão ou na conversão, obtendo um valor dez vezes menor que o correto.

Por que engana: Confundir a relação entre comprimento de onda e temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta.

C Erradaerro: Procedimental

Provavelmente não aplicou a relação de inversa proporcionalidade corretamente e multiplicou a constante por 2, tratando o resultado como se fosse maior que a constante.

D Erradaerro: Procedimental

Provavelmente dobrou o resultado correto ou dividiu a constante por 250, cometendo um erro de fator no cálculo.

E Correta

Pela Lei de Wien, λmáx × T = 2,898 × 10^7 nm·K. Substituindo λmáx = 500 nm: T = (2,898 × 10^7) ÷ 500 = 57.960 K. Portanto, a temperatura aproximada da estrela é 57.960 K.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

Lei de Wien

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Lei de Wien · comprimento de onda

📚 Reveja

Revisar a Lei de Wien e suas aplicações em astrofísica.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre comprimento de onda e temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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