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Física3ª sérieBNCC EM13CNT305Difícil⏱ longo

(Dissertativa) Município planeja sensores térmicos para monitorar ocupação em espaços públicos. O sensor tem…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT305

Investigar e discutir o uso indevido de conhecimentos das Ciências da Natureza na justificativa de processos de discriminação, segregação e privação de direitos individuais e coletivos, em diferentes contextos sociais e históricos, para promover a equidade e o respeito à diversidade.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

(Dissertativa) Município planeja sensores térmicos para monitorar ocupação em espaços públicos. O sensor tem pixel de área A = 0,05 m², NETD = 0,1 K, e mede radiação P/A = esT^4 (s = 5,67×10^-8 W·m^-2·K^-4). Considere emissividades e = 0,98 (pele) e e = 0,60 (roupa). Estime o viés físico entre materiais e proponha medidas técnicas e éticas para mitigar discriminação.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Calc.: T=305 K ? sT^4 ˜5,67×10^-8·305^4 ˜ 4,906×10^2 W/m². Para e=0,98 ? P/A˜0,98·490,6˜480,8 W/m²; e=0,60 ? P/A˜294,4 W/m²; ?(P/A)˜186,4 W/m² ? ?P_pixel=186,4·0,05˜9,32 W. Variação por NETD: d(P/A)/dT˜e·s·4T^3˜0,8·5,67×10^-8·4·305^3˜6,43 W/m²·K ? para 0,1 K ˜0,643 W/m² ? ?P_pixel˜0,032 W. Conclusão: diferença de emissividade gera sinal >> NETD, portanto viés real. Mitigações: calibrar emissividade por material, usar sensores multispectrais ou complementar com sensores não radiométricos, anonimização local, consentimento e auditoria técnica; políticas para equidade no desenho e revisão participativa.

Explicação

A análise considera a diferença de emissividade entre a pele e a roupa, demonstrando como isso impacta na medição da radiação térmica e gera um viés significativo. A proposta de mitigação inclui técnicas de calibração e o uso de sensores complementares, além de medidas éticas que garantem a equidade e a participação da comunidade. Essa abordagem técnica e ética é essencial para evitar discriminação e garantir a precisão dos dados coletados.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Avaliar
Leitura alto
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 desafio
🎯 Conceito central

sensores térmicos e discriminação

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

sensores térmicos · discriminação em medições

📚 Reveja

Revisar conceitos de radiação térmica e emissividade.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre emissividade e a precisão das medições, não considerando como isso afeta a discriminação entre diferentes materiais.

🌎 Tema transversal

cidadania_etica

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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