Um relatório informa que a intensidade média de radiação eletromagnética de uma antena é 2,0 mW/m² a 10 m de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um relatório informa que a intensidade média de radiação eletromagnética de uma antena é 2,0 mW/m² a 10 m de distância. Admitindo propagação esférica ideal, qual será a intensidade a 20 m?
- A) 1,0 mW/m², porque ao dobrar a distância a intensidade cai pela metade.
- B) 8,0 mW/m², porque a distância dobrou e o fator quadrático deve multiplicar a intensidade por 4.
- C) 0,5 mW/m², porque ao dobrar a distância a intensidade fica igual a um quarto do valor inicial.
- D) 2,0 mW/m², porque a intensidade média emitida pela antena não depende da distância considerada.
- E) 0,25 mW/m², porque a intensidade deve ser dividida por 8 ao passar de 10 m para 20 m.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio físico. Em propagação esférica ideal, a energia emitida se espalha uniformemente sobre a superfície de uma esfera de raio r, cuja área é 4 pi r^2. Assim, a intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância: I1 x r1^2 = I2 x r2^2.
- Aplique os dados do enunciado. Com I1 = 2,0 mW/m^2 em r1 = 10 m e r2 = 20 m, temos I2 = 2,0 x (10/20)^2 = 2,0 x 1/4 = 0,5 mW/m^2.
- Interprete o resultado. Dobrar a distância faz a intensidade cair para um quarto do valor inicial, o que corresponde exatamente à alternativa C, que é o gabarito oficial e também a resposta obtida por esta resolução.
- Analise as demais alternativas. A está errada porque supõe queda linear com a distância, quando a relação é com o quadrado. B está errada porque inverte a relação e faz a intensidade crescer com a distância. D está errada porque ignora a dependência geométrica da propagação. E está errada porque usa divisão por 8, como se o volume fosse o fator relevante, quando a intensidade depende da área.
💡 Dica: Use a relação da intensidade com a distância na propagação esférica, I proporcional a 1/r².
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a intensidade varia na razão direta do inverso da distância (1/r), como se a energia se espalhasse em uma linha, e não em uma superfície esférica.
Por que engana: Confundir a relação entre distância e intensidade, acreditando que a intensidade se mantém constante ao aumentar a distância.
O aluno entende que a intensidade cresce com o quadrado da distância, invertendo a relação física, pois a intensidade diminui quando a distância aumenta.
Correta. Em propagação esférica ideal, I ? 1/r². Dobrar a distância de 10 m para 20 m reduz a intensidade para 1/4: 2,0 ÷ 4 = 0,5 mW/m².
O aluno acredita que a intensidade é uma característica fixa da antena, sem relação com a distância, usando a intuição de que o valor 'médio' emitido não muda. Ele não percebe que o valor medido depende da área onde a energia se distribui.
O aluno usa a potência cúbica da distância (fator 8 ao dobrar r), confundindo a geometria da área da esfera com a de um volume.
Raio-X da questão
intensidade radiação eletromagnética
avaliacao
propagação de ondas · intensidade de radiação
Revisar a relação entre intensidade e distância na propagação esférica de ondas.
Confundir a relação entre distância e intensidade, acreditando que a intensidade se mantém constante ao aumentar a distância.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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