Uma equipe instalou um sensor para verificar se há vazamento de radiação em fornos de micro-ondas. O filtro do…
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
Uma equipe instalou um sensor para verificar se há vazamento de radiação em fornos de micro-ondas. O filtro do sensor deixa passar frequências entre 10^9 e 10^12 Hz, faixa indicada no projeto para detectar micro-ondas. Durante uma revisão, o limite inferior do filtro foi alterado para 10^12 Hz, mantendo-se o limite superior em 10^14 Hz. Para a análise, considere que as micro-ondas ocupam a faixa de 10^9 a 10^12 Hz e o infravermelho, a faixa de 10^12 a 10^14 Hz. Considerando a alteração do filtro e as faixas apresentadas, qual efeito é esperado no monitoramento do forno?
- A) O sensor continuará detectando micro-ondas em uma parte reduzida da faixa, pois frequências próximas ao limite inferior ainda seriam suficientes para monitorar o vazamento.
- B) O sensor deixará de detectar a faixa de micro-ondas prevista e passará a captar frequências do infravermelho, podendo indicar incorretamente a presença de vazamento ou não identificar o vazamento que deveria monitorar.
- C) O sensor continuará identificando micro-ondas e também captará infravermelho, pois as duas faixas se encontram no limite do filtro e podem ser monitoradas simultaneamente.
- D) O sensor deixará de captar frequências, pois a alteração do limite inferior bloqueia a passagem de todos os tipos de radiação considerados na análise.
- E) O sensor passará a captar infravermelho, cuja detecção confirma a presença de vazamento no forno, mantendo-se adequada a função de alarme do equipamento.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as faixas antes da alteração. O filtro original deixava passar de 10^9 a 10^12 Hz, que é a faixa das micro-ondas, função necessária para detectar vazamento do forno. Passo 2: Identifique a faixa após a alteração. O limite inferior passou a ser 10^12 Hz e o superior continua em 10^14 Hz, ou seja, o filtro agora deixa passar de 10^12 a 10^14 Hz. Passo 3: Compare as faixas. Pelo enunciado, essa nova faixa corresponde ao infravermelho, e as micro-ondas (10^9 a 10^12 Hz) ficam totalmente fora do intervalo, pois o limite 10^12 Hz é apenas a fronteira entre as duas faixas. Passo 4: Conclua o efeito. O sensor deixa de captar micro-ondas e passa a captar infravermelho. Como a radiação captada não é a que deveria ser monitorada, o sensor pode gerar alarmes falsos ou deixar de identificar um vazamento real de micro-ondas. Passo 5: Avalie as alternativas. A está errada porque nenhuma parte da faixa de micro-ondas continua dentro do filtro. C está errada porque o filtro não capta micro-ondas, e a fronteira em 10^12 Hz não permite monitorar as duas faixas ao mesmo tempo. D está errada porque o filtro não bloqueia tudo, já que a faixa do infravermelho continua passando. E está errada porque a presença de infravermelho não confirma vazamento de micro-ondas e a função de alarme fica comprometida. Gabarito B confirmado.
💡 Dica: Compare o intervalo alterado do filtro com as faixas informadas para cada radiação.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que, por o limite inferior ser 10^12 Hz, ainda restaria uma parte útil da faixa de micro-ondas, como se o filtro apenas estreitasse a faixa em vez de excluí-la.
Por que engana: Supor que o sensor ainda detecta micro-ondas porque as faixas compartilham o limite de 10^12 Hz.
Ao elevar o limite inferior para 10^12 Hz, o filtro exclui as frequências abaixo desse valor, que correspondem às micro-ondas do projeto, e passa a permitir frequências associadas ao infravermelho. Assim, o sensor perde a função especificada para verificar vazamentos de micro-ondas.
O aluno supõe que micro-ondas e infravermelho podem ser monitorados simultaneamente só por se encostarem no limite 10^12 Hz, confundindo contato na fronteira com sobreposição de faixas.
O aluno entende que a alteração bloqueia todas as radiações, esquecendo que a nova faixa 10^12 a 10^14 Hz continua sendo transmitida pelo filtro.
O aluno acredita que a detecção de infravermelho comprova vazamento de micro-ondas e que o alarme continua adequado, sem perceber que o sensor não capta a radiação que deveria monitorar.
Raio-X da questão
Faixas de frequência das radiações eletromagnéticas.
Relacionar faixas de
Leitura de intervalos numéricos e potências de dez. · Relação entre frequência e classificação das radiações eletromagnéticas.
Micro-ondas e infravermelho no espectro eletromagnético.
Supor que o sensor ainda detecta micro-ondas porque as faixas compartilham o limite de 10^12 Hz.
Ciência, tecnologia e segurança no uso de equipamentos domésticos.
Monitoramento de pos
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