Moradores do bairro Primavera analisaram medidas para reduzir a irradiância recebida nas residências próximas…
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
Moradores do bairro Primavera analisaram medidas para reduzir a irradiância recebida nas residências próximas a uma antena de telefonia móvel. Em uma simulação, a irradiância era de 2,0 mW/m² a 20 m da antena. Considerando a propagação esférica de uma onda eletromagnética, a irradiância é diretamente proporcional à potência emitida e inversamente proporcional ao quadrado da distância até a fonte. Foram consideradas as seguintes medidas: reduzir a potência de emissão para a metade; reduzir a potência para um quarto; aumentar a distância horizontal de 20 m para 40 m; aumentar essa distância para 60 m; ou elevar a antena 10 m, mantendo a distância horizontal de 20 m. Com base no texto e nas relações físicas apresentadas, qual medida é menos eficaz para reduzir a irradiância recebida pelas residências?
- A) Aumentar a distância horizontal de 20 m para 40 m.
- B) Elevar a antena 10 m, mantendo a distância horizontal de 20 m.
- C) Aumentar a distância horizontal de 20 m para 60 m.
- D) Reduzir a potência de emissão para um quarto.
- E) Reduzir a potência de emissão para a metade.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A relação física é I = k·P/d^2, em que I é a irradiância, P a potência emitida e d a distância até a fonte. Na simulação, I = 2,0 mW/m² a d = 20 m, então o valor de referência é 2,0 mW/m². Passo 2: Reduzir a potência à metade leva I a 1,0 mW/m², uma redução de 50%. Passo 3: Reduzir a potência a um quarto leva I a 0,5 mW/m², uma redução de 75%. Passo 4: Aumentar a distância horizontal para 40 m dá I = 2,0 × (20/40)^2 = 0,5 mW/m², redução de 75%. Passo 5: Aumentar a distância horizontal para 60 m dá I = 2,0 × (20/60)^2 = 2,0/9 ≈ 0,22 mW/m², redução de cerca de 89%. Passo 6: Elevar a antena 10 m, mantendo os 20 m horizontais, aumenta a distância real até o nível do solo para raiz de (20^2 + 10^2) = raiz de 500 ≈ 22,4 m. Assim I = 2,0 × (400/500) = 1,6 mW/m², uma redução de apenas 20%. Essa análise supõe que as residências estão no nível do solo e que a distância relevante é a distância direta até a antena. Passo 7: Comparando os resultados, a medida menos eficaz é a elevação da antena (alternativa B), que deixa a irradiância em 1,6 mW/m², acima de todas as outras. O gabarito oficial está correto. Por que as demais são mais eficazes: a alternativa A reduz a irradiância para 0,5 mW/m²; a C reduz para cerca de 0,22 mW/m²; a D reduz para 0,5 mW/m²; e a E reduz para 1,0 mW/m², que ainda assim é melhor do que a B.
💡 Dica: Analise como a distância e a potência influenciam a irradiância eletromagnética.
Alternativa por alternativa
Acredita que a irradiância cai na mesma proporção que a distância aumenta, ou seja, pela metade ao dobrar a distância, quando a relação é com o quadrado da distância.
Ao elevar a antena 10 m, a distância efetiva até uma residência situada a 20 m horizontalmente passa a ser √(20² + 10²) ≈ 22,4 m. Como a irradiância é inversamente proporcional ao quadrado da distância, ela passa a ser aproximadamente 80% do valor inicial, correspondendo a uma redução de apenas 20%. As demais medidas produzem reduções maiores: reduzir a potência à metade reduz a irradiância em 50%; reduzir a potência a um quarto reduz a irradiância em 75%; aumentar a distância para 40 m reduz a irradiância em 75%; e aumentar a distância para 60 m reduz a irradiância em aproximadamente 88,9%.
Assume que triplicar a distância reduz a irradiância apenas à terça parte, ignorando que a dependência é com o quadrado da distância, o que leva a uma redução de 9 vezes.
Interpreta reduzir a potência para um quarto como uma redução de um quarto do valor (perda de 25%), quando a potência restante é um quarto do valor original.
Supõe que reduzir a potência pela metade tem efeito pequeno, ou que a elevação da antena teria efeito maior, sem comparar os valores numéricos resultantes da proporção direta com a potência.
Raio-X da questão
irradiância eletromagnética e distância
avaliacao
propagação de ondas eletromagnéticas · intensidade de radiação
Estude a relação entre potência, distância e intensidade de ondas eletromagnéticas.
Confundir aumento da altura da antena com aumento da distância efetiva para redução da irradiância.
pensamento_critico
cotidiano
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