Em fevereiro de 2021, um grupo de físicos da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) publicou um artigo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em fevereiro de 2021, um grupo de físicos da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) publicou um artigo que foi capa da importante revista Nature. O texto a seguir foi retirado de uma reportagem do site da UFMG sobre o artigo: O nanoscópio, prossegue Ado Jório (professor da UFMG), ilumina a amostra com um microscópio óptico usual. O foco da luz tem o tamanho de um círculo de 1 micrômetro de diâmetro. “O que o nanoscópio faz é inserir uma nanoantena, que tem uma ponta com diâmetro de 10 nanômetros, dentro desse foco de 1 micrômetro e escanear essa ponta. A imagem com resolução nanométrica é formada por esse processo de escaneamento da nanoantena, que localiza o campo eletromagnético da luz em seu pico”, afirma o professor. Com base nos dados mencionados no texto, a razão entre o diâmetro do foco da luz de um microscópio óptico usual e o diâmetro da ponta da nanoantena utilizada no nanoscópio é da ordem de: [FUVEST 2022 - Questão 40] FUVEST - 2022
- A) 0,0001
- B) 0,01
- C) 1
- D) 100
- E) 10000
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do texto. O foco da luz do microscópio óptico usual tem diâmetro de 1 micrômetro. A ponta da nanoantena tem diâmetro de 10 nanômetros.
- Converta as unidades para a mesma unidade. Como 1 micrômetro equivale a 1000 nanômetros, o foco tem diâmetro de 1000 nm.
- Calcule a razão pedida, dividindo o diâmetro do foco pelo diâmetro da ponta: 1000 nm / 10 nm = 100.
- Logo, a razão é da ordem de 100, que corresponde à alternativa D. Como verificação, 1 micrômetro é 10^-6 m e 10 nanômetros é 10^-8 m, e 10^-6 / 10^-8 = 10^2 = 100.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A (0,0001) resulta de inverter a razão e elevá-la ao quadrado, o que não corresponde a nenhuma comparação de diâmetros. A alternativa B (0,01) inverte a ordem da divisão, obtendo 10 nm / 1 µm. A alternativa C (1) supõe que as duas escalas são equivalentes, o que ignora a diferença de três ordens de grandeza entre micrômetro e nanômetro. A alternativa E (10000) corresponde à razão entre áreas (100 ao quadrado), e não entre diâmetros, que é o que a questão pede.
- O gabarito oficial D está correto.
💡 Dica: Converta as unidades para a mesma escala e calcule a razão entre os diâmetros.
Alternativa por alternativa
Inverteu a razão e a elevou ao quadrado, tratando o diâmetro como se fosse uma área (10/1000 elevado ao quadrado).
Dividiu o diâmetro da ponta pelo diâmetro do foco, invertendo a ordem pedida no enunciado, que é foco sobre ponta.
Acreditou que micrômetro e nanômetro são unidades próximas e que os dois diâmetros são da mesma ordem de grandeza, sem converter as unidades.
Por que engana: Confundir a ordem de grandeza ao calcular a razão entre os diâmetros, resultando em um valor muito menor ou maior do que o correto.
CORRETA. O diâmetro da nanoantena é 100 vezes menor que o foco de luz.
Elevou a razão ao quadrado, calculando a razão entre áreas (100^2 = 10000), quando a questão pede a razão entre diâmetros.
Raio-X da questão
razão entre medidas, conversão de unidades
avaliacao
conversão de unidades · razão entre medidas
Revisar conversão de unidades e cálculo de razões entre grandezas.
Confundir a ordem de grandeza ao calcular a razão entre os diâmetros, resultando em um valor muito menor ou maior do que o correto.
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cientifico
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