Manchete fictícia: Moradores questionam instalação de uma antena de telefonia 5G a 80 m de uma escola. Dados…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e debater situações controversas sobre a aplicação de conhecimentos da área de Ciências da Natureza (tais como tecnologias do DNA, tratamentos com células-tronco, neurotecnologias, produção de tecnologias de defesa, estratégias de controle de pragas, entre outros), com base em argumentos consistentes, legais, éticos e responsáveis, distinguindo diferentes pontos de vista.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Manchete fictícia: Moradores questionam instalação de uma antena de telefonia 5G a 80 m de uma escola. Dados do projeto indicam que o transmissor opera com potência de 20 W e irradia de forma quase isotrópica. Norma nacional estabelece que a intensidade máxima permitida para o público geral é de 10 W/m2. Em estudo preliminar, o conselho municipal definiu uma distância mínima de 50 m entre a antena e áreas de grande circulação de pessoas. Alguns moradores alegam que essa distância não seria suficiente para garantir a segurança de estudantes e funcionários, diante das incertezas sobre efeitos de longo prazo da radiação não ionizante. Analise o texto e a lei de decaimento da intensidade de uma onda eletromagnética. Com base nesses dados, qual argumento fundamentado legitima a escolha de manter a antena a 50 m da escola?
- A) A intensidade de radiação é praticamente constante até grandes distâncias, pois o ar não absorve ondas 5G.
- B) A intensidade de radiação decai linearmente com a distância, garantindo que a 50 m ela seja metade do valor no transmissor.
- C) A intensidade de radiação decai com o quadrado da distância, de modo que a 50 m ela fica muito abaixo de 10 W/m2.
- D) A 50 m a radiação é zero, pois as ondas se propagam em linha reta e escapam acima do nível dos edifícios.
- E) O principal fator de redução de intensidade é a absorção pelo solo, não a distância, de modo que 50 m é suficiente.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- a antena irradia de forma quase isotrópica, ou seja, a potência de 20 W se espalha uniformemente sobre uma esfera imaginária de raio r ao redor do transmissor. Passo 2: por conservação de energia, a intensidade é I = P / (4 x pi x r^2), isto é, a intensidade decai com o inverso do quadrado da distância. Passo 3: a 50 m, a área da esfera é 4 x pi x 50^2 = 4 x pi x 2500, aproximadamente 31416 m2. Passo 4: I = 20 / 31416, aproximadamente 0,00064 W/m2. Passo 5: esse valor é cerca de 15 mil vezes menor que o limite de 10 W/m2 (10 / 0,00064 é aproximadamente 15700). Logo, a 50 m a intensidade fica muito abaixo do limite normativo, o que sustenta a escolha da distância. Passo 6: por que as outras estão erradas: A) a intensidade não é constante, pois diminui com a distância mesmo sem absorção pelo ar; B) a redução não é linear, e não há base para afirmar que a 50 m a intensidade seja metade do valor do transmissor; D) a radiação não é zero a 50 m, pois a onda se espalha em todas as direções e não apenas em linha reta; E) a absorção pelo solo não é o fator principal, e é justamente a distância que reduz a intensidade de forma dominante. Passo 7: observação importante: o cálculo mostra apenas que a intensidade fica abaixo do limite normativo de 10 W/m2; ele não responde sozinho às preocupações sobre efeitos de longo prazo, que exigiriam outros estudos e critérios. O gabarito oficial (C) está correto.
💡 Dica: Use a lei do inverso do quadrado para calcular a intensidade da radiação a 50 m.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a onda mantém sua intensidade porque o ar não absorve significativamente o sinal 5G, ignorando que a energia se espalha por uma área cada vez maior.
O aluno supõe que a intensidade diminui linearmente com a distância, como se a perda fosse proporcional a r, em vez de proporcional ao inverso do quadrado de r, e por isso acredita que a 50 m a intensidade seria metade da original.
Por que engana: Confundir decaimento linear com decaimento quadrático da intensidade com a distância.
Usando I = P/(4pr^2), em r=50 m, I˜20/(4p·2500)˜0,00064 W/m2, bem abaixo do limite de 10 W/m2.
O aluno imagina que a onda viaja apenas em linha reta e escapa acima dos prédios, concluindo que não há radiação no nível da escola, o que desconsidera a propagação em todas as direções.
O aluno superestima o papel da absorção pelo solo e considera que a distância tem pouca influência na redução da intensidade, desconhecendo que o espalhamento geométrico da energia é o fator dominante.
Raio-X da questão
lei do inverso do quadrado
avaliacao
intensidade de ondas eletromagnéticas · lei do inverso do quadrado
Estude a relação entre intensidade e distância em ondas eletromagnéticas.
Confundir decaimento linear com decaimento quadrático da intensidade com a distância.
pensamento_critico
cotidiano
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