Em uma atividade sobre tecnologias de comunicação e monitoramento do tempo no Brasil, estudantes compararam…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Em uma atividade sobre tecnologias de comunicação e monitoramento do tempo no Brasil, estudantes compararam uma transmissão de rádio de 100 MHz com um radar meteorológico que opera em 5,6 GHz. Para estimar os comprimentos de onda, consideraram a velocidade da luz no ar como aproximadamente 300.000.000 m/s e usaram a relação comprimento de onda = velocidade da luz / frequência. Também consideraram que, para a radiação eletromagnética, a energia de cada fóton aumenta com a frequência. Com base nas informações, qual conclusão compara corretamente as duas radiações?
- A) A onda do radar tem comprimento de onda de aproximadamente 5,4 cm, e a transmissão de rádio tem comprimento de onda de 0,3 m; assim, a onda do radar é cerca de 5,6 vezes menor e seus fótons têm maior energia.
- B) A onda do radar tem comprimento de onda de aproximadamente 0,54 m, cerca de 5,6 vezes menor que o da transmissão de rádio, e seus fótons têm maior energia.
- C) A onda do radar tem comprimento de onda de aproximadamente 5,36 m, cerca de 1,8 vezes maior que o da transmissão de rádio, e seus fótons têm maior energia.
- D) A onda do radar tem comprimento de onda de aproximadamente 5,4 cm, cerca de 56 vezes menor que o da transmissão de rádio, e seus fótons têm maior energia.
- E) A onda do radar tem comprimento de onda de aproximadamente 0,0536 m, cerca de 56 vezes menor que o da transmissão de rádio, e seus fótons têm menor energia.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Converter as frequências para hertz. 100 MHz = 100.000.000 Hz = 1 x 10^8 Hz. 5,6 GHz = 5.600.000.000 Hz = 5,6 x 10^9 Hz.
- Calcular o comprimento de onda da transmissão de rádio: λ = 3 x 10^8 / 1 x 10^8 = 3 m.
- Calcular o comprimento de onda do radar: λ = 3 x 10^8 / 5,6 x 10^9 = 0,0536 m, ou seja, cerca de 5,4 cm (5,36 cm).
- Comparar os comprimentos de onda: 3 m / 0,0536 m é aproximadamente 56. Portanto, a onda do radar é cerca de 56 vezes menor que a da transmissão de rádio.
- Analisar a energia dos fótons. Como o enunciado afirma que a energia aumenta com a frequência, e o radar opera em frequência maior (5,6 GHz contra 100 MHz), seus fótons têm maior energia.
- Verificar as alternativas erradas. A alternativa A erra o comprimento de onda do rádio (0,3 m) e a razão (5,6 vezes). A alternativa B erra o comprimento de onda do radar (0,54 m) e a razão (5,6 vezes). A alternativa C erra ambos os comprimentos de onda e inverte a comparação, dizendo que a onda do radar é maior. A alternativa E acerta o comprimento de onda e a razão, mas afirma que os fótons do radar têm menor energia, o que contraria a relação E = h x f.
- Conclusão: a alternativa D é a correta, e coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Converta GHz para Hz e compare os comprimentos de onda e as frequências.
Alternativa por alternativa
Trata 100 MHz como se fosse 1 GHz, obtendo 0,3 m para o rádio, e confunde a razão entre frequências (5,6) com a razão entre comprimentos de onda.
Usa 5,6 x 10^8 Hz em vez de 5,6 x 10^9 Hz, errando o prefixo da unidade, e repete a razão 5,6 como se fosse a razão entre comprimentos de onda.
Por que engana: Não converter GHz para Hz ou inverter a relação entre frequência e comprimento de onda.
Converte 5,6 MHz em vez de 5,6 GHz, obtendo 5,36 m, e inverte a comparação, afirmando que a onda do radar é maior que a do rádio.
A transmissão de 100 MHz tem comprimento de onda de 3 m; a de 5,6 GHz tem comprimento de onda próximo de 0,054 m. Como a frequência do radar é 56 vezes maior, seu comprimento de onda é cerca de 56 vezes menor e seus fótons têm maior energia.
Acerta o comprimento de onda e a razão de 56 vezes, mas inverte a relação energia-frequência, supondo que maior frequência significa fóton de menor energia.
Raio-X da questão
Comprimento de onda e frequência da radiação eletromagnética.
Relacionar frequênci
Conversão entre MHz, GHz e Hz. · Divisão e comparação de razões entre grandezas.
Relação inversa entre frequência e comprimento de onda; energia do fóton.
Não converter GHz para Hz ou inverter a relação entre frequência e comprimento de onda.
Ciência, tecnologia e comunicação.
Comparação entre tra
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