Um scanner corporal por ondas milimétricas usado em segurança emite potência P = 20 mW (0,020 W) concentrada…

Questão

Um scanner corporal por ondas milimétricas usado em segurança emite potência P = 20 mW (0,020 W) concentrada numa área A = 0,020 m² durante t = 0,50 s. Calcule: (a) energia depositada E = P·t (J); (b) irradiância I = P/A (W/m²); (c) energia por massa para uma pessoa de m = 70 kg, E/m (J/kg). Use unidades SI.

1. A) E = 0,040 J; I = 0,2 W·m?²; E/m = 0,0057 J·kg?¹.
2. B) E = 0,010 J; I = 1,0 W·m?²; E/m ˜ 1,4×10?4 J·kg?¹.
3. C) E = 0,020 J; I = 2,0 W·m?²; E/m = 0,02 J·kg?¹.
4. D) E = 1,0 J; I = 5,0 W·m?²; E/m = 0,014 J·kg?¹.
5. E) E = 0,005 J; I = 0,5 W·m?²; E/m = 0,0001 J·kg?¹.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Resolvo a questão sem olhar o gabarito. Os dados são P = 20 mW = 0,020 W, A = 0,020 m², t = 0,50 s e m = 70 kg. Passo 2: Calculo a energia pela fórmula E = P·t. Temos E = 0,020 W × 0,50 s = 0,010 J. Passo 3: Calculo a irradiância I = P/A. Temos I = 0,020 W / 0,020 m² = 1,0 W/m². Passo 4: Calculo a energia por massa E/m. Temos E/m = 0,010 J / 70 kg, que dá aproximadamente 1,43 × 10^-4 J/kg. Passo 5: Comparo com o gabarito oficial. Os três valores batem com a alternativa B (E = 0,010 J; I = 1,0 W/m²; E/m ≈ 1,4 × 10^-4 J/kg), que é a letra correta. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A: a energia 0,040 J vem de dividir P por t em vez de multiplicar, e o valor de E/m também contém erro de cálculo. C: a energia 0,020 J é apenas a potência, pois o tempo não foi usado, e E/m não divide pela massa. D: a energia de 1,0 J vem de tratar 20 mW como se fosse 20 W, um erro de unidade. E: a energia de 0,005 J corresponde a usar apenas metade do tempo, o que não está no enunciado.

💡 Dica: Calcule cada item separadamente usando as fórmulas dadas.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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