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MatemáticaUERJBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

O iodo-131 é um radioisótopo empregado no tratamento de doenças da glândula tireoide. Para o estudo de um…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

O iodo-131 é um radioisótopo empregado no tratamento de doenças da glândula tireoide. Para o estudo de um medicamento que combate uma dessas doenças, foi utilizada uma amostra contendo 100 mg desse radioisótopo, cujo tempo de meia-vida é igual a 8 dias. A massa de iodo-131 presente na amostra decairá a 25 mg no seguinte intervalo de tempo, em dias: (UERJ 2023)

  1. A) 4
  2. B) 12
  3. C) 16
  4. D) 32

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados. A massa inicial é 100 mg, a massa final é 25 mg e a meia-vida do iodo-131 é 8 dias. Queremos o tempo necessário para a massa cair de 100 mg para 25 mg.
  2. Calcule a razão entre as massas. 100 / 25 = 4. Isso significa que a amostra precisa ser reduzida a um quarto da massa inicial.
  3. Escreva a razão como potência de 2, pois a meia-vida reduz a massa pela metade a cada período. Como 4 = 2^2, são necessárias 2 meias-vidas.
  4. Calcule o tempo total. Cada meia-vida dura 8 dias, então 2 meias-vidas duram 2 x 8 = 16 dias. Verificação: 100 mg, após 8 dias, passa a 50 mg; após mais 8 dias (16 no total), passa a 25 mg.
  5. Compare com as alternativas. A resposta correta é 16 dias, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
  6. Por que as outras estão erradas:
  7. A) 4 dias é menos que uma meia-vida, e nesse tempo a massa ainda seria maior que 50 mg.
  8. B) 12 dias não corresponde a um número inteiro de meias-vidas (12 / 8 = 1,5), e a massa nesse instante ainda seria cerca de 35 mg.
  9. D) 32 dias equivale a 4 meias-vidas, o que reduziria a massa a 6,25 mg, bem abaixo de 25 mg.

💡 Dica: Use a fórmula do decaimento radioativo para calcular o tempo até a massa atingir 25 mg.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Tomou a razão 4 (100 / 25) diretamente como o tempo em dias, sem considerar que cada passo de decaimento leva uma meia-vida de 8 dias.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

Somou a meia-vida (8 dias) com a razão 4, como se o decaimento fosse aditivo e não exponencial, achando que o tempo seria 8 + 4 = 12 dias.

Por que engana: Confundir o tempo para reduzir a massa pela metade com o tempo para reduzir a massa a um quarto, ou aplicar incorretamente a fórmula do decaimento.

C Correta

CORRETA. Após 16 dias (duas meias-vidas de 8 dias), a massa inicial de 100 mg reduz a 25 mg, pois 100 * (1/2)^2 = 25 mg.

D Erradaerro: Procedimental

Multiplicou a razão 4 pela meia-vida de 8 dias (4 x 8 = 32), esquecendo que a razão deve ser convertida em número de meias-vidas (2 meias-vidas, pois 4 = 2^2) antes de multiplicar.

Raio-X da questão

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

decadência radioativa meia-vida

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

função exponencial decaimento · logaritmo

📚 Reveja

Estude o conceito de meia-vida e a fórmula do decaimento exponencial.

⚠️ Erro mais comum

Confundir o tempo para reduzir a massa pela metade com o tempo para reduzir a massa a um quarto, ou aplicar incorretamente a fórmula do decaimento.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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