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Física1ª sérieBNCC EM13CNT103Difícil⏱ medio

Em uma escola pública, a equipe responsável pela infraestrutura avaliou a exposição dos estudantes às ondas de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT103

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

Em uma escola pública, a equipe responsável pela infraestrutura avaliou a exposição dos estudantes às ondas de radiofrequência emitidas por um roteador. O equipamento opera inicialmente a 2,4 GHz e transmite com potência de 100 mW. Durante as aulas, a distância média entre o roteador e os alunos é de 0,5 m, distância na qual foi medida uma densidade de potência de 0,5 W/m². A 1 m do roteador, a densidade medida é de 0,125 W/m². Para comparar medidas de mitigação, a equipe estimou os seguintes efeitos: reduzir a potência de emissão para 50 mW reduz a densidade pela metade; instalar uma barreira de alumínio reduz a densidade em 20%; alterar a frequência para 5 GHz não altera a densidade nas condições analisadas; e reposicionar o roteador a 0,25 m do teto não modifica a distância entre o equipamento e os alunos. Considerando a densidade de potência vivenciada pelos alunos após cada medida, qual ação resulta no menor valor de densidade de potência de radiofrequência?

  1. A) Reduzir a potência de emissão do roteador para 50 mW.
  2. B) Aumentar a distância entre o roteador e os alunos para 1 m.
  3. C) Instalar uma barreira de alumínio ao redor do roteador.
  4. D) Reposicionar o roteador a 0,25 m do teto da sala.
  5. E) Alterar a frequência de operação de 2,4 GHz para 5 GHz.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identifique a relação entre densidade e distância. Com os dados do enunciado, a densidade cai de 0,5 W/m² (a 0,5 m) para 0,125 W/m² (a 1 m). Dobrar a distância reduz a densidade a um quarto, o que corresponde à lei do inverso do quadrado da distância (densidade proporcional a 1/d²). Conferência: 0,5 dividido por 4 = 0,125. Passo 2: Calcule o valor final de cada medida. A) Potência de 50 mW: a densidade cai pela metade, resultando em 0,25 W/m². B) Distância de 1 m: a densidade medida é 0,125 W/m². C) Barreira de alumínio: redução de 20%, então 0,5 x 0,8 = 0,4 W/m². D) Reposicionar o roteador no teto: como o enunciado afirma que a distância entre equipamento e alunos não muda, a densidade continua 0,5 W/m². E) Frequência de 5 GHz: o enunciado afirma que não altera a densidade, que continua 0,5 W/m². Passo 3: Compare os valores. O menor é 0,125 W/m², obtido na ação B. Logo, o gabarito B está correto e coincide com a minha resolução. Passo 4: Por que as demais estão erradas. A resulta em 0,25 W/m², o dobro da opção B. C resulta em 0,4 W/m², pois a barreira reduz apenas 20%. D mantém 0,5 W/m², pois a distância aos alunos não muda. E também mantém 0,5 W/m², pois a frequência não altera a densidade nas condições analisadas.

💡 Dica: Compare as reduções estimadas para cada medida e escolha a menor densidade.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Acredita que reduzir a potência pela metade é a medida mais eficaz, sem perceber que afastar os alunos para 1 m reduz a densidade a um quarto por causa do efeito do inverso do quadrado da distância.

B Correta

A situação inicial apresenta densidade de 0,5 W/m² a 0,5 m. Ao aumentar a distância para 1 m, a densidade passa a 0,125 W/m². As demais medidas resultam em 0,25 W/m², 0,4 W/m² ou mantêm o valor inicial de 0,5 W/m². Portanto, aumentar a distância produz a menor densidade entre as opções.

C Erradaerro: Conceitual

Compara a redução percentual de 20% pela barreira como se fosse equivalente a mudanças físicas de distância, sem perceber que o afastamento de 0,5 m para 1 m reduz a densidade muito mais.

D Erradaerro: Interpretação

Confunde a altura do roteador em relação ao teto com a distância entre o equipamento e os alunos, achando que a mudança de posição altera a exposição, ou lê mal o enunciado que afirma que a distância não muda.

E Erradaerro: Senso comum

Supõe, por intuição, que frequências mais altas tornam a radiação menos intensa ou mais fraca, ignorando que o enunciado afirma que a mudança de frequência não altera a densidade nas condições analisadas.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

densidade potência radiofrequência

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

intensidade de sinal radiofrequência

📚 Reveja

Estude como a distância e potência influenciam a intensidade do sinal de radiofrequência.

⚠️ Erro mais comum

Confundir o efeito da frequência ou reposicionamento com a redução real da densidade de potência.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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