Dados ilustrativos: Em uma comunidade próxima a uma torre de telefonia 5G, uma agência de vigilância em saúde…
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
Dados ilustrativos: Em uma comunidade próxima a uma torre de telefonia 5G, uma agência de vigilância em saúde coletou medições de potência irradiada. A torre emite potência eficaz de 20 W em banda de telecomunicações. A agência alerta que a densidade de potência máxima recomendada para exposição humana contínua é de 10 W/m2. As medições foram feitas a 50 m da torre. A norma adota, para primeira estimação, propagação isotrópica do sinal. Analise o texto e determine se, com base na propagação eletromagnética isotrópica, a densidade de potência a 50 m está abaixo do limite de 10 W/m2, indicando exposição segura ou perigosa.
- A) A densidade de potência calculada é 6,4e-4 W/m2, que está acima do limite, indicando exposição perigosa.
- B) A densidade de potência calculada é 6,4e-4 W/m2, que está bem abaixo do limite, indicando exposição segura.
- C) A densidade de potência calculada é 6,4e-2 W/m2, que está abaixo do limite, indicando exposição segura.
- D) A densidade de potência calculada é 6,4 W/m2, que está abaixo do limite, indicando exposição segura.
- E) A densidade de potência calculada é 6,4e-3 W/m2, que está abaixo do limite, indicando exposição segura.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A propagação isotrópica distribui a potência da torre uniformemente sobre uma esfera de raio r, cuja área é 4πr^2. Assim, a densidade de potência é S = P / (4πr^2). Passo 2: Os dados são P = 20 W e r = 50 m, logo r^2 = 2500 m^2. Passo 3: A área da esfera é 4π x 2500 = 10000π, aproximadamente 31416 m^2. Passo 4: S = 20 / 31416, aproximadamente 6,37 x 10^-4 W/m^2, que arredondado é 6,4e-4 W/m^2. Passo 5: Comparando com o limite de 10 W/m^2, o valor é cerca de 15 mil vezes menor, portanto a densidade está muito abaixo do limite e a exposição, nessa estimação, é segura. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A) inverte a comparação, pois 6,4e-4 é muito menor que 10, e não maior. C) o valor 6,4e-2 está 100 vezes maior que o correto, indicando erro de potência de dez no cálculo. D) o valor 6,4 W/m^2 ignora a divisão pela área 4πr^2, obtendo apenas P/π, o que é um erro de método. E) o valor 6,4e-3 está cerca de 10 vezes maior que o correto, indicando erro na área ou na potência de dez; a conclusão de segurança seria certa, mas o número está errado. Conclusão: a alternativa correta é a B, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a densidade de potência usando a fórmula da propagação isotrópica e compare com o limite.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou o valor corretamente, mas comparou-o ao limite de forma invertida, achando que 6,4e-4 é maior que 10 ou confundindo o sentido da desigualdade.
Por que engana: Confundir a fórmula da densidade de potência ou interpretar incorretamente o valor calculado em relação ao limite.
Usa-se S=P/(4pr^2)=20/(4p·50^2)˜6,4e-4 W/m2, muito inferior a 10 W/m2, sem risco.
O aluno errou a potência de dez no cálculo, obtendo 6,4e-2 em vez de 6,4e-4, possivelmente por erro de contagem de casas decimais ao dividir 20 pela área.
O aluno esqueceu de dividir pela área da esfera 4πr^2 e calculou apenas P/π, achando que a densidade é a própria potência dividida por um fator geométrico simples.
O aluno calculou a área de forma incorreta, provavelmente usando r^2 com valor errado ou multiplicando a área por um fator a mais, chegando a 6,4e-3 W/m^2 e, embora conclua corretamente que está abaixo do limite, o número está errado.
Raio-X da questão
densidade de potência eletromagnética
avaliacao
propagação isotrópica do sinal · densidade de potência
estude propagação isotrópica e cálculo de densidade de potência
Confundir a fórmula da densidade de potência ou interpretar incorretamente o valor calculado em relação ao limite.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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