Em uma estação de triagem, sacos plásticos podem acumular cargas e produzir campos locais altos. Aproximando…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma estação de triagem, sacos plásticos podem acumular cargas e produzir campos locais altos. Aproximando um saco por uma esfera de raio R = 0,10 m, estime a carga mínima Q_min necessária para gerar campo E = 3,0×10^6 V/m a r = 0,03 m (use k = 9,0×10^9 N·m²/C²). Em seguida, analise os riscos à saúde e ao ambiente e proponha soluções coletivas e individuais para reduzir descargas e a dispersion de microplásticos, justificando com conceitos físicos.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: para r>R, E(r)=kQ/r^2 ? Q_min = E·r^2/k = 3,0×10^6·(0,03)^2/9,0×10^9 ˜ 3,0×10^-7 C. Riscos: cargas deste nível podem causar corona ou centelhamento, gerando descargas que soltam partículas/microfibras e risco de choques a trabalhadores; descargas também geram campos e ionização local que afetam equipamentos. Medidas coletivas: aterramento/ligação equipotencial de recipientes, controle de umidade do ar (aumenta condutividade e reduz acumulação), uso de ionizadores/neutralizadores de carga, barreiras e distância mínima de trabalho, monitoramento de potencial de superfícies. Medidas individuais: EPI (luvas isolantes, máscaras se houver aerossóis), treinamento, descarte seletivo e revestimentos antiestáticos. Justificativa física: reduzir V e E diminui probabilidade de ruptura do ar (E_crit), aumentar condutividade ambiental acelera neutralização de cargas e aterrar elimina diferença de potencial entre objetos.
Explicação
A resposta apresenta um cálculo preciso da carga mínima necessária para gerar um campo elétrico específico, utilizando a fórmula adequada e os valores fornecidos. Além disso, discute os riscos associados a descargas elétricas e microplásticos, propondo soluções práticas que envolvem tanto medidas coletivas quanto individuais, fundamentadas em conceitos físicos relevantes. A justificativa física esclarece como as medidas sugeridas podem efetivamente reduzir os riscos associados à eletricidade estática e à dispersão de microplásticos.
Raio-X da questão
campo elétrico e microplásticos
avaliacao
campo elétrico · cargas elétricas
Revisar os conceitos de campo elétrico e suas aplicações em situações práticas.
O aluno pode confundir a relação entre carga e campo elétrico, utilizando valores incorretos ou fórmulas inadequadas para o cálculo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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