Um radar de defesa emite pulsos com potência média P = 50,0 W e duração t = 1,00×10^-6 s; o feixe é totalmente…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um radar de defesa emite pulsos com potência média P = 50,0 W e duração t = 1,00×10^-6 s; o feixe é totalmente refletido pelo alvo. Calcule o impulso J por pulso no alvo usando a relação J = (2 P t)/c, com c = 3,0×10^8 m/s.
- A) J = 3,33×10^-13 N·s
- B) J = 4,00×10^-13 N·s
- C) J = 1,67×10^-13 N·s
- D) J = 1,00×10^-12 N·s
- E) J = 6,67×10^-13 N·s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: P = 50,0 W, t = 1,00×10^-6 s e c = 3,0×10^8 m/s. Passo 2: Calcule a energia emitida por pulso: E = P × t = 50,0 × 1,00×10^-6 = 5,00×10^-5 J. Passo 3: Como o feixe é totalmente refletido, o momento transferido ao alvo é o dobro do momento do feixe incidente, que vale E/c. Por isso J = 2Pt/c. Passo 4: Substitua os valores: J = 2 × 50,0 × 1,00×10^-6 / (3,0×10^8) = 1,00×10^-4 / (3,0×10^8) = 3,33×10^-13 N·s. Passo 5: Comparando com as alternativas, a resposta correta é a A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a B usa um produto 2 × 50 × 10^-6 calculado incorretamente (resultaria em 1,2×10^-4 no numerador); a C esquece o fator 2, que é o efeito da reflexão total, e por isso fica com a metade do valor correto; a D decorre de um erro na divisão das potências de 10, com c tratado como 1,0×10^8; a E aplica o fator 2 duas vezes (4Pt/c), o que dobra o resultado correto.
💡 Dica: Aplique a fórmula do impulso diretamente com os valores dados.
Alternativa por alternativa
J = (2 P t)/c = 2·50,0·1,00×10^-6 /(3,0×10^8) = 3,33×10^-13 N·s.
O aluno provavelmente errou a multiplicação 2 × 50 × 10^-6, obtendo 1,2×10^-4 no lugar de 1,0×10^-4 antes de dividir por c.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do impulso e aplicar incorretamente os valores de potência e tempo, resultando em um valor diferente do correto.
O aluno aplicou J = Pt/c, como se o alvo absorvesse o pulso, e esqueceu que na reflexão total o momento transferido é o dobro.
O aluno tratou a velocidade da luz como 1,0×10^8 m/s ou errou a conta das potências de 10 na divisão, chegando a 1,00×10^-12.
O aluno aplicou o fator 2 duas vezes, usando 4Pt/c, como se a ida e a volta do feixe fossem contadas em dobro sobre o impulso já dobrado.
Raio-X da questão
impulso em radar
avaliacao
cálculo de impulso · potência e tempo
Revisar a relação entre potência, tempo e impulso em sistemas de radar.
O aluno pode confundir a fórmula do impulso e aplicar incorretamente os valores de potência e tempo, resultando em um valor diferente do correto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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