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Física2ª sérieBNCC EM13CNT303Média⏱ medio

— O sinal de 5 GHz chega antes ao celular do que o de 2,4 GHz? — perguntou um estudante após ler uma postagem…

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

— O sinal de 5 GHz chega antes ao celular do que o de 2,4 GHz? — perguntou um estudante após ler uma postagem ilustrativa sobre redes sem fio. O texto afirmava que a frequência maior faria o sinal ser mais rápido e, por isso, recomendava uma rede para aparelhos distantes do roteador. Em um podcast de divulgação científica, a apresentadora explicou que essas redes emitem ondas eletromagnéticas pelo ar. Para essa situação, pode-se adotar c = lambda x f, em que c = 3 x 10^8 m/s, lambda é o comprimento de onda em m e f é a frequência em Hz. As frequências de 2,4 GHz e 5 GHz correspondem, respectivamente, a 2,4 x 10^9 Hz e 5 x 10^9 Hz. Interprete as informações do texto e identifique a redação que corrige cientificamente a afirmação da postagem.

  1. A) Apresenta as duas redes como ondas que se propagam no ar com velocidade aproximadamente c, mas possuem comprimentos de onda distintos.
  2. B) Apresenta a rede de 5 GHz como mais veloz, pois sua frequência é maior do que a da rede de 2,4 GHz.
  3. C) Apresenta a rede de 2,4 GHz como tendo menor comprimento de onda, por possuir menor frequência.
  4. D) Apresenta as duas redes como ondas que necessitam de um meio material para alcançar o aparelho receptor.
  5. E) Apresenta as duas redes como tendo comprimento de onda de 3 x 10^8 m, pois esse é o valor de c.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. Identifique o que o enunciado pede. Queremos a redação que corrige a ideia da postagem de que a frequência maior torna o sinal mais rápido. Para isso, é preciso analisar velocidade, frequência e comprimento de onda das duas redes.
  2. Lembre que as redes emitem ondas eletromagnéticas pelo ar, e que essas ondas se propagam no ar com velocidade praticamente igual à da luz, c, independentemente da frequência. Assim, o sinal de 5 GHz não chega antes que o de 2,4 GHz.
  3. Calcule o comprimento de onda com lambda = c / f. Para 2,4 x 10^9 Hz, lambda = 3 x 10^8 / 2,4 x 10^9 = 0,125 m. Para 5 x 10^9 Hz, lambda = 3 x 10^8 / 5 x 10^9 = 0,06 m. Os comprimentos de onda são diferentes, e o de 5 GHz é menor.
  4. Verifique cada alternativa. A está correta: as duas ondas se propagam no ar com velocidade aproximadamente c e têm comprimentos de onda distintos (0,125 m e 0,06 m). B está errada, pois a velocidade de propagação no ar não depende da frequência. C está errada, pois a rede de 2,4 GHz tem menor frequência e, portanto, maior comprimento de onda, e não menor. D está errada, pois ondas eletromagnéticas não precisam de meio material para se propagar. E está errada, pois 3 x 10^8 m é o valor de c, que tem unidade de velocidade, e não o comprimento de onda de nenhuma das redes.
  5. Conclusão. O gabarito oficial A está correto e coincide com a resolução feita aqui.

💡 Dica: Use a fórmula c = lambda x f para comparar velocidades de ondas.

Alternativa por alternativa

A Correta

Aplicando c = lambda x f, ambas se propagam no ar aproximadamente a c. Como as frequências diferem, seus comprimentos de onda também diferem.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que frequência maior significa velocidade maior, como sugere a postagem. Ele não percebe que a velocidade da onda no ar é aproximadamente c para ambas as redes.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno inverte a relação entre frequência e comprimento de onda, achando que frequência menor leva a comprimento menor. Pela relação c = lambda x f, frequência menor implica comprimento de onda maior.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno aplica a intuição do dia a dia de que o som precisa de ar para se propagar e transfere essa ideia para as ondas eletromagnéticas. Ondas eletromagnéticas se propagam também no vácuo.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde a constante c, que é uma velocidade em m/s, com um comprimento de onda em metros. Ele não percebe que lambda é obtido pela divisão de c por f.

Raio-X da questão

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

velocidade ondas eletromagnéticas

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

ondas eletromagnéticas básicas · velocidade da luz constante

📚 Reveja

estude a relação entre frequência, comprimento de onda e velocidade da luz

⚠️ Erro mais comum

Confundir frequência maior com maior velocidade de propagação das ondas.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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