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— Se o 5G usa “frequência mais alta”, então tem “mais energia” e pode quebrar o DNA, né? — perguntou um…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT303

Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

— Se o 5G usa “frequência mais alta”, então tem “mais energia” e pode quebrar o DNA, né? — perguntou um ouvinte em um podcast. A apresentadora respondeu citando um texto de divulgação: “A energia associada a um fóton de uma onda eletromagnética é E = h f. Para o 5G, uma faixa comum é f = 3,5 GHz. Para comparação, raios X podem ter f da ordem de 10^18 Hz. Em processos de ionização, energias típicas para arrancar elétrons de moléculas são da ordem de 10 eV”. O texto também lembrava que aquecimento depende da energia absorvida pelo corpo ao longo do tempo. Considere h = 6,6 x 10^-34 J.s e 1 eV = 1,6 x 10^-19 J. Com base no texto e nos valores fornecidos, conclua qual frase avalia corretamente a afirmação de que o 5G “quebra o DNA” por ter frequência mais alta.

  1. A) Registrar que o 5G é mais perigoso que raios X se a intensidade for maior, mesmo tendo frequência menor.
  2. B) Registrar que toda onda eletromagnética acima de 1 GHz é ionizante, pois sua energia por fóton ultrapassa 10 eV.
  3. C) Registrar que E do fóton do 5G é ~10^-5 eV, muito abaixo de ~10 eV, não sendo radiação ionizante.
  4. D) Registrar que a energia do fóton depende da potência da antena; com baixa potência, a energia por fóton diminui.
  5. E) Registrar que, por estar em GHz, o 5G tem fótons mais energéticos que a luz visível e ioniza moléculas.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Calcule a energia do fóton do 5G com E = h f. Temos h = 6,6 x 10^-34 J.s e f = 3,5 GHz = 3,5 x 10^9 Hz. Então E = 6,6 x 10^-34 x 3,5 x 10^9 = 23,1 x 10^-25 = 2,31 x 10^-24 J.
  2. Converta para eV usando 1 eV = 1,6 x 10^-19 J. Temos E = 2,31 x 10^-24 / 1,6 x 10^-19 = 1,44 x 10^-5 eV, ou seja, cerca de 10^-5 eV.
  3. Compare com a energia típica de ionização, da ordem de 10 eV. O fóton do 5G tem energia cerca de um milhão de vezes menor, portanto não é ionizante e não consegue arrancar elétrons de moléculas como o DNA. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial.
  4. Por que as outras estão erradas. A: a intensidade não muda a energia de cada fóton, e os raios X têm energia por fóton muito maior, por isso são mais perigosos por fóton. B: 1 GHz dá cerca de 4 x 10^-6 eV por fóton, muito abaixo de 10 eV, então não é ionizante. D: a energia do fóton depende só da frequência, não da potência da antena; a potência afeta o número de fótons. E: 5G está na faixa de micro-ondas, com fótons menos energéticos que a luz visível, e não ioniza moléculas.
  5. Conclusão. A frequência mais alta do 5G, comparada à do raios X, ainda gera fótons de energia muito baixa, e o aquecimento depende da energia absorvida ao longo do tempo, não de uma ionização direta.

💡 Dica: Calcule a energia do fóton do 5G e compare com a energia de ionização.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Confunde intensidade (quantidade de energia que chega) com energia de cada fóton, achando que uma intensidade maior compensa uma frequência menor.

B Erradaerro: Procedimental

Acredita que qualquer frequência acima de 1 GHz já produz fótons ionizantes, sem calcular a energia por fóton, que em 1 GHz é apenas cerca de 4 x 10^-6 eV.

C Correta

Usa E=hf e converte para eV: E=6,6e-34*3,5e9˜2,3e-24 J˜1,4e-5 eV, muito menor que 10 eV.

D Erradaerro: Conceituala que mais engana

Supõe que a energia de cada fóton depende da potência da antena, quando na verdade ela depende apenas da frequência pela relação E = h f; a potência só altera quantos fótons são emitidos.

Por que engana: Confundir energia total da onda com energia por fóton, levando a erro na avaliação da ionização.

E Erradaerro: Senso comum

Acha que, por estar na faixa de GHz, o 5G tem fótons mais energéticos que a luz visível, usando a intuição de que 'frequência alta' significa 'muito perigoso'.

Raio-X da questão

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

energia do fóton e ionização

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia do fóton · frequência de ondas eletromagnéticas

📚 Reveja

estude a relação entre frequência e energia do fóton e radiação ionizante

⚠️ Erro mais comum

Confundir energia total da onda com energia por fóton, levando a erro na avaliação da ionização.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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