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Ciências9º anoBNCC EF09CI06Difícil⏱ 2 a 3 minu

Em um laboratório de uma universidade brasileira, uma equipe comparou duas fontes de luz para reduzir…

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

Em um laboratório de uma universidade brasileira, uma equipe comparou duas fontes de luz para reduzir microrganismos em superfícies. Em placas com a mesma quantidade inicial de microrganismos e pelo mesmo tempo de exposição, a fonte ultravioleta de 254 nm reduziu a contagem de 100.000 para 100, enquanto a fonte azul de 450 nm reduziu a contagem de 100.000 para 80.000. A equipe considera substituir a fonte ultravioleta pela azul. Como ambas são radiações eletromagnéticas, a frequência é maior para o menor comprimento de onda. Considerando os resultados do teste e a relação entre comprimento de onda e frequência, qual efeito é mais provável se a equipe fizer a substituição proposta?

  1. A) A eficácia da desinfecção não poderá ser comparada, pois os resultados do teste não permitem prever o efeito da substituição em uma superfície.
  2. B) A desinfecção será menos eficaz com a fonte azul, cuja frequência é menor porque seu comprimento de onda também é menor que o da ultravioleta.
  3. C) A desinfecção será menos eficaz: a fonte azul tem comprimento de onda maior e frequência menor que a ultravioleta, e no teste deixou mais microrganismos na superfície.
  4. D) A desinfecção será mais eficaz com a fonte azul, pois seu maior comprimento de onda favorece a redução de microrganismos na superfície.
  5. E) A desinfecção terá eficácia semelhante com as duas fontes, pois ambas são radiações eletromagnéticas e foram usadas pelo mesmo tempo.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Resolvi a questão sem usar o gabarito. A radiação ultravioleta tem comprimento de onda de 254 nm e a azul tem 450 nm. Como a frequência é inversamente proporcional ao comprimento de onda, a ultravioleta tem frequência maior, portanto maior energia por fóton. Passo 2: Analisando os dados do teste, a fonte ultravioleta reduziu a contagem de 100.000 para 100, uma redução de 99,9%. A fonte azul reduziu de 100.000 para 80.000, uma redução de apenas 20%. Passo 3: Como as duas fontes foram testadas com a mesma contagem inicial e pelo mesmo tempo, a comparação é válida. A substituição da ultravioleta pela azul tende a tornar a desinfecção muito menos eficaz. Passo 4: A alternativa C está correta: a fonte azul tem comprimento de onda maior e frequência menor, e no teste deixou muito mais microrganismos na superfície (80.000 contra 100). Passo 5: A alternativa A está errada, pois os resultados do teste permitem sim comparar a eficácia, já que as condições foram iguais. A alternativa B está errada, pois afirma que o comprimento de onda da azul é menor, quando na verdade é maior. A alternativa D está errada, pois associa maior comprimento de onda a maior eficácia, o que contradiz o teste. A alternativa E está errada, pois ignora a diferença de resultados observada, que mostra eficácia bem diferente. Passo 6: Concordo com o gabarito oficial, que é a letra C.

💡 Dica: Compare quantos microrganismos restaram e lembre que maior comprimento de onda corresponde a menor frequência.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno acredita que um teste de laboratório com uma fonte não permite prever o efeito da outra, mesmo quando as condições experimentais foram idênticas. Ele não percebe que a comparação direta entre os resultados já responde à pergunta.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno afirma que o comprimento de onda da fonte azul é menor que o da ultravioleta, invertendo a relação entre comprimento de onda e frequência. Como a frequência é menor, ele conclui erroneamente que o comprimento de onda também seria menor.

C Correta

No teste, a fonte ultravioleta deixou 100 microrganismos, enquanto a azul deixou 80.000. Como o comprimento de onda da luz azul é maior, sua frequência é menor que a da ultravioleta; os dados indicam que a substituição reduziria a eficácia da desinfecção nas condições testadas.

D Erradaerro: Senso comuma que mais engana

O aluno supõe que um comprimento de onda maior favorece a redução de microrganismos, talvez por associar maior comprimento a maior alcance ou penetração. Ele ignora que o teste mostrou a ultravioleta, de menor comprimento de onda, reduzindo muito mais a contagem.

Por que engana: Afirmar que a fonte azul é mais eficaz por também ser uma radiação eletromagnética ou inverter a relação entre comprimento de onda e frequência.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que, por ambas serem radiações eletromagnéticas e terem sido usadas pelo mesmo tempo, o efeito seria igual. Ele não considera que a energia dos fótons depende da frequência e que os resultados do teste foram muito diferentes.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom analisar
Leitura Adequado a
Discriminação Médio
Peso pedagógico Médio
Autonomia do enunciado Autônomo; apresenta
Cobertura da habilidade Compara ra
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ Contextualizado, com🧩 Avalia interpretação
🎯 Conceito central

Relação entre comprimento de onda e frequência; eficácia observada da radiação UV e azul.

📌 Objetivo

Relacionar comprimen

🧱 Pré-requisitos

Relação inversa entre comprimento de onda e frequência. · Interpretação de contagens antes e depois de uma exposição.

📚 Reveja

Espectro eletromagnético e aplicações das radiações.

⚠️ Erro mais comum

Afirmar que a fonte azul é mais eficaz por também ser uma radiação eletromagnética ou inverter a relação entre comprimento de onda e frequência.

🌎 Tema transversal

Saúde e ciência e tecnologia.

🤝 Socioemocional

Pensamento crítico baseado em evidências.

🏫 Contexto

Uso de fontes de luz

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