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Física3ª sérieBNCC EM13CNT104Média⏱ longo

— A cortina transparente parece proteger tanto quanto a amarela?, perguntou um técnico durante a instalação de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT104

Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

— A cortina transparente parece proteger tanto quanto a amarela?, perguntou um técnico durante a instalação de uma estação de cura de resinas por luz ultravioleta. No posto de trabalho, a fonte emite radiação de comprimento de onda lambda=3,65x10^-7 m e produz irradiância I=2,0 W/m^2 durante 6,0 min. A dose de radiação recebida é calculada por H=I*t. Para referência, a energia de um fóton pode ser estimada por E=h*c/lambda, com h=6,6x10^-34 J s e c=3,0x10^8 m/s. O protocolo interno estabelece dose máxima de 30 J/m^2 na pele por operação. Ensaios indicaram que filmes de PVC transparente, policarbonato amarelo, papel-cartão e tecido de algodão transmitem, respectivamente, 75%, 3%, 20% e 12% dessa radiação. A oficina possui coleta de plásticos e proíbe sua queima. Analise os dados de irradiância e transmissão e identifique a medida que reduz a exposição ocupacional abaixo do limite, sem ampliar o risco ambiental no descarte.

  1. A) Usar folha de papel-cartão e encaminhá-la à reciclagem após o uso.
  2. B) Usar apenas a coleta de plásticos, sem instalar anteparo durante a operação.
  3. C) Usar filme de PVC transparente e encaminhá-lo à coleta de plásticos após o uso.
  4. D) Usar tecido de algodão e encaminhá-lo à coleta de resíduos após o uso.
  5. E) Usar placa de policarbonato amarelo e encaminhá-la à coleta de plásticos após o uso.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Calcule a dose sem proteção. H = I*t = 2,0 W/m^2 * 360 s (6,0 min) = 720 J/m^2, muito acima do limite de 30 J/m^2. Para cumprir o protocolo, o anteparo deve transmitir no máximo 30/720 = 4,17% da radiação. Passo 2: Calcule a dose transmitida por cada material. PVC transparente (75%): 540 J/m^2, acima do limite. Policarbonato amarelo (3%): 0,03 * 720 = 21,6 J/m^2, abaixo do limite. Papel-cartão (20%): 144 J/m^2, acima do limite. Tecido de algodão (12%): 86,4 J/m^2, acima do limite. Passo 3: Conclua que apenas o policarbonato amarelo reduz a dose abaixo de 30 J/m^2. O valor de E = hc/lambda (cerca de 5,4 x 10^-19 J por fóton) não é necessário para decidir a questão, pois o critério é a dose total H. Passo 4: Verifique o risco ambiental. O policarbonato amarelo pode ir à coleta de plásticos, que é permitida, e a oficina proíbe apenas a queima, então não há ampliação do risco no descarte. Passo 5: Justificativa das demais alternativas. A: o papel-cartão transmite 144 J/m^2, acima do limite. B: sem anteparo, a dose é 720 J/m^2, e a coleta de plásticos não reduz a exposição ocupacional. C: o PVC transparente transmite 540 J/m^2, acima do limite. D: o algodão transmite 86,4 J/m^2, ainda acima do limite. Gabarito oficial E confirmado pela análise.

💡 Dica: Calcule a dose recebida e compare com o limite considerando a transmissão dos materiais.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Acredita que a reciclagem do papel-cartão torna a escolha adequada, sem calcular a dose transmitida. O papel-cartão deixa passar 20% da radiação, ou seja, 144 J/m^2, quase cinco vezes o limite.

B Erradaerro: Conceitual

Confunde gestão de resíduos com proteção do trabalhador e acha que a coleta de plásticos reduz a exposição. Sem anteparo, a dose seria 720 J/m^2, 24 vezes o limite.

C Erradaerro: Senso comum

Acha que, por ser transparente, o filme de PVC protege tanto quanto o amarelo, como sugere a fala do técnico. Ele transmite 75% da radiação, resultando em 540 J/m^2, acima do limite.

D Erradaerro: Procedimental

Supõe que um tecido de algodão, por ser opaco e de uso comum, bloqueia radiação suficiente, sem comparar 86,4 J/m^2 com o limite de 30 J/m^2. Além disso, a destinação genérica à coleta de resíduos não garante o controle ambiental exigido.

E Correta

A dose incidente é 720 J/m^2. Com transmissão de 3%, a placa permite 21,6 J/m^2, abaixo do limite, e evita a queima do material.

Raio-X da questão

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

radiação ultravioleta, irradiância, transmissão

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

radiação e energia de fótons · transmissão de radiação por materiais

📚 Reveja

cálculo de dose de radiação e transmissão de materiais

⚠️ Erro mais comum

Confundir irradiância com dose ou não considerar a transmissão dos materiais na redução da exposição.

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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