Uma equipe brasileira planeja observar dois fenômenos astronômicos. Para estudar emissões de uma nuvem…
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 brasileira planeja observar dois fenômenos astronômicos. Para estudar emissões de uma nuvem interestelar, usará um radiotelescópio que detecta ondas de frequência próxima de 1 GHz. Para investigar a emissão de alta energia de uma estrela, recorrerá a um telescópio de raios X, pois grande parte dessa radiação é absorvida pela atmosfera terrestre. Por isso, o segundo instrumento precisa operar em um satélite. Ambos captam radiação eletromagnética, mas em faixas distintas do espectro. Considerando as informações, qual comparação explica corretamente por que os instrumentos observam faixas diferentes e por que o telescópio de raios X precisa estar em órbita?
- A) As ondas de rádio e os raios X apresentam frequências próximas; como a atmosfera absorve grande parte dos raios X, esse telescópio precisa operar em órbita, enquanto as ondas de rádio podem ser captadas por radiotelescópios em solo.
- B) Os raios X têm frequência muito menor que as ondas de rádio; como a atmosfera absorve grande parte das ondas de rádio, sua observação requer um radiotelescópio em órbita, enquanto os raios X podem ser detectados em solo.
- C) As ondas de rádio têm frequência muito maior que os raios X; como a atmosfera permite a passagem dos raios X, eles podem ser observados em solo, enquanto as ondas de rádio exigem um radiotelescópio em órbita.
- D) As ondas de rádio e os raios X ocupam faixas de frequência distintas; a atmosfera absorve grande parte das ondas de rádio, por isso sua observação requer um radiotelescópio em órbita, enquanto os raios X podem ser detectados em solo.
- E) As ondas de rádio têm frequência muito menor que os raios X; como a atmosfera absorve grande parte dos raios X, observá-los exige um telescópio acima dela, enquanto as ondas de rádio podem ser captadas por radiotelescópios em solo.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Os dados do enunciado indicam que o radiotelescópio detecta ondas de cerca de 1 GHz, ou seja, aproximadamente 10^9 Hz. Raios X situam-se em frequências muito mais altas, em torno de 10^16 Hz a 10^19 Hz. Logo, as ondas de rádio têm frequência muito menor que os raios X. Passo 2: O enunciado diz que grande parte da radiação de raios X é absorvida pela atmosfera terrestre, por isso o telescópio de raios X precisa operar em órbita, acima da atmosfera. Passo 3: As ondas de rádio na faixa de 1 GHz atravessam bem a atmosfera, por isso podem ser captadas por radiotelescópios instalados no solo. Passo 4: A alternativa E reúne corretamente essas três ideias: a diferença de frequência, a absorção atmosférica dos raios X e a possibilidade de observação em solo para o rádio. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A afirma que rádio e raios X têm frequências próximas, o que contradiz a diferença de ordens de grandeza. B inverte a ordem das frequências e também atribui à atmosfera a absorção das ondas de rádio, o que não ocorre nessa faixa. C inverte as frequências e diz que a atmosfera deixa passar os raios X, o que é falso. D está correta ao dizer que as faixas são distintas, mas erra ao afirmar que a atmosfera absorve as ondas de rádio e que os raios X podem ser detectados em solo, inverting the atmospheric logic.
💡 Dica: Compare as frequências no espectro e identifique qual radiação é absorvida pela atmosfera.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que rádio e raios X têm frequências próximas, talvez por ambos serem chamados de ondas eletromagnéticas, e não percebe a diferença de muitas ordens de grandeza entre eles.
O aluno inverte a relação de frequência, achando que os raios X têm frequência menor que as ondas de rádio, e aplica a absorção atmosférica ao rádio em vez dos raios X.
O aluno acredita que as ondas de rádio têm frequência maior que os raios X e que a atmosfera deixa passar os raios X, invertendo o efeito da atmosfera sobre as duas radiações.
O aluno percebe que as faixas são distintas, mas não sabe que a atmosfera transmite bem as ondas de rádio de 1 GHz e absorve os raios X; ele acredita, de forma errada, que a absorção atmosférica afeta o rádio e que os raios X chegam ao solo.
Por que engana: Inverter a ordem das frequências ou atribuir às ondas de rádio a absorção atmosférica descrita para os raios X.
A comparação das faixas do espectro mostra que os raios X têm frequência superior à das ondas de rádio, e o texto informa que a atmosfera absorve grande parte dos raios X, justificando o uso de um satélite.
Raio-X da questão
Espectro eletromagnético e absorção atmosférica.
Relacionar frequênci
Relação entre frequência e tipos de radiação eletromagnética. · Interação da atmosfera com diferentes radiações.
Faixas de frequência das ondas eletromagnéticas e janelas atmosféricas.
Inverter a ordem das frequências ou atribuir às ondas de rádio a absorção atmosférica descrita para os raios X.
Ciência, tecnologia e exploração espacial.
Observação de emissõ
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