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Ciências9º anoBNCC EF09CI06Difícil⏱ medio

— Se o leitor de crachá do prédio “usa só 13,56 MHz”, isso é parecido com o quê? — perguntou uma moradora na…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EF09CI06

Classificar as radiações eletromagnéticas por suas frequências, fontes e aplicações, discutindo e avaliando as implicações de seu uso em controle remoto, telefone celular, raio X, forno de micro-ondas, fotocélulas etc.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

— Se o leitor de crachá do prédio “usa só 13,56 MHz”, isso é parecido com o quê? — perguntou uma moradora na reunião do condomínio. O técnico explicou que o sistema de acesso por aproximação (NFC) opera em 13,56 MHz; o sensor de presença do estacionamento, do tipo “radar de movimento”, opera em 24 GHz; e o equipamento de desinfecção do elevador usa uma lâmpada UV-C com comprimento de onda de 275 nm. Alguns condôminos acharam que “qualquer coisa com GHz” seria mais perigosa, enquanto outros disseram que “luz é sempre igual”. Para decidir onde instalar cada aparelho e quais cuidados adotar (como evitar apontar a lâmpada para os olhos), o grupo precisou comparar essas radiações no espectro eletromagnético, relacionando unidades diferentes (Hz e nm) às faixas conhecidas. Com base nas informações do texto e na organização do espectro eletromagnético, identifique a ordem correta das radiações usadas no condomínio, da menor para a maior frequência.

  1. A) Ordenar como: ondas de rádio (radar) -> micro-ondas (NFC) -> ultravioleta (UV-C).
  2. B) Ordenar como: ondas de rádio (NFC) -> micro-ondas (radar) -> ultravioleta (UV-C).
  3. C) Ordenar como: ultravioleta (NFC) -> micro-ondas (radar) -> ondas de rádio (UV-C).
  4. D) Ordenar como: micro-ondas (NFC) -> ondas de rádio (radar) -> ultravioleta (UV-C).
  5. E) Ordenar como: ondas de rádio (NFC) -> ultravioleta (radar) -> micro-ondas (UV-C).

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Converter as frequências e comprimentos de onda para a mesma referência. O NFC opera em 13,56 MHz, ou seja, cerca de 13,56 milhões de hertz. O radar de movimento opera em 24 GHz, cerca de 24 bilhões de hertz. A lâmpada UV-C tem comprimento de onda de 275 nm, o que corresponde a uma frequência de cerca de 1,09 x 10^15 hertz (f = c/λ, com c de aproximadamente 3 x 10^8 m/s e λ = 275 x 10^-9 m).
  2. Situar cada faixa no espectro eletromagnético. Ondas de rádio vão de cerca de 3 kHz até 300 MHz, então 13,56 MHz pertence às ondas de rádio (faixa HF). Micro-ondas vão de cerca de 300 MHz até 300 GHz, então 24 GHz pertence às micro-ondas. A radiação de 275 nm fica na faixa do ultravioleta, que é a região de maior frequência entre as três.
  3. Ordenar da menor para a maior frequência: ondas de rádio (NFC, 13,56 MHz) -> micro-ondas (radar, 24 GHz) -> ultravioleta (UV-C, cerca de 10^15 Hz). Isso corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
  4. Verificar as demais alternativas. A traz o radar como rádio e o NFC como micro-ondas, trocando as faixas. C associa NFC ao ultravioleta, o que contraria a frequência de 13,56 MHz. D inverte NFC e radar e coloca ondas de rádio para o radar, que está em GHz. E coloca o radar como ultravioleta, o que é impossível para 24 GHz, que é muito menor que 10^15 Hz.
  5. Sobre as dúvidas do condomínio, a frequência alta não significa automaticamente maior perigo. Radiações de maior frequência, como o UV-C, têm energia por fóton maior e por isso exigem cuidado com os olhos e a pele, enquanto NFC e radar de baixa potência são de energia muito menor por fóton.

💡 Dica: Compare as frequências e comprimentos de onda no espectro eletromagnético para ordenar as radiações.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno associa o radar às ondas de rádio e o NFC às micro-ondas, achando que 24 GHz é menor que 13,56 MHz por ter um número maior de dígitos ou por confundir as unidades de Hz.

B Correta

13,56 MHz está na faixa de rádio, 24 GHz na de micro-ondas; 275 nm corresponde a radiação de alta frequência, na faixa do ultravioleta.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que o NFC é ultravioleta, talvez por confundir a letra das siglas ou por não reconhecer a faixa de 13,56 MHz, e colocar ondas de rádio no UV-C, sem comparar a frequência do UV com a das outras radiações.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno põe o NFC como micro-ondas, por achar que qualquer tecnologia sem fio de curto alcance é micro-onda, e atribui ondas de rádio ao radar de 24 GHz, sem comparar a ordem de grandeza das frequências.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno associa o radar de 24 GHz ao ultravioleta, provavelmente por confundir GHz com a faixa das radiações de alta energia ou por não ler a unidade do radar, e coloca micro-ondas no UV-C, que tem frequência muito maior.

Raio-X da questão

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

espectro eletromagnético e frequências

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

frequência e comprimento de onda · espectro eletromagnético

📚 Reveja

estude o espectro eletromagnético e a relação entre frequência e comprimento de onda

⚠️ Erro mais comum

Confundir unidades de medida e não relacionar frequência e comprimento de onda corretamente.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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