Um sensor de radar automotivo emite um pulso eletromagnético que retorna após 40 ns. Considere c = 3,0 × 10^8…
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 sensor de radar automotivo emite um pulso eletromagnético que retorna após 40 ns. Considere c = 3,0 × 10^8 m/s. Qual é a distância entre o carro e o obstáculo?
- A) 12 m, pois a distância é obtida multiplicando diretamente a velocidade da luz pelo tempo medido.
- B) 0,6 m, pois ao converter 40 ns para segundos o produto com c resulta em um valor dez vezes menor.
- C) 6 m, pois o pulso percorre ida e volta em 40 ns, então a distância ao obstáculo é metade do percurso total.
- D) 40 m, pois o valor numérico do tempo em nanossegundos indica diretamente a distância até o obstáculo.
- E) 3 m, pois após calcular o percurso do pulso basta dividir o resultado por 4 para obter a distância.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Converta o tempo para segundos. 40 ns = 40 x 10^-9 s = 4 x 10^-8 s.
- Calcule o percurso total do pulso, que vai do sensor ao obstáculo e volta. Distância total = velocidade x tempo = 3,0 x 10^8 x 4 x 10^-8 = 12 m.
- Como o pulso percorre ida e volta, a distância entre o carro e o obstáculo é metade do percurso total. Distância = 12 / 2 = 6 m.
- Portanto a alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial.
- A alternativa A está errada porque 12 m é o percurso total de ida e volta, não a distância até o obstáculo. A alternativa B está errada porque 0,6 m resulta de um erro na potência de 10 na conversão de nanossegundos. A alternativa D está errada porque o valor numérico do tempo não é uma distância, e ns não se converte em metros diretamente. A alternativa E está errada porque dividir por 4 em vez de por 2 ignora que o percurso é apenas de ida e volta.
💡 Dica: Calcule a distância usando a fórmula d = (c × t) / 2.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplica a velocidade pelo tempo e para aí, sem considerar que o pulso percorre ida e volta. Assim toma o percurso total como se fosse a distância até o obstáculo.
Por que engana: O aluno pode confundir a distância total percorrida pelo pulso com a distância até o obstáculo, não dividindo o resultado por 2.
O aluno erra a conversão de 40 ns para segundos ou a potência de 10 e obtém um produto muito menor que o correto, sem dividir o percurso total por 2 no final.
Correta: a distância total percorrida é c·t = 3,0×10^8 · 40×10^-9 = 12 m. Como o sinal vai e volta, a distância ao obstáculo é 12/2 = 6 m.
O aluno acredita que o número 40 do tempo em nanossegundos é diretamente a distância em metros, ignorando que distância é velocidade multiplicada por tempo.
O aluno calcula corretamente o percurso total de 12 m, mas divide por 4 em vez de por 2, confundindo o fator da ida e volta.
Raio-X da questão
velocidade da luz, cálculo de distância
avaliacao
cálculo de distância · velocidade da luz
Revisar cálculo de distância usando velocidade e tempo, especialmente para ondas eletromagnéticas.
O aluno pode confundir a distância total percorrida pelo pulso com a distância até o obstáculo, não dividindo o resultado por 2.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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