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Física1ª sérieBNCC EM13CNT103Difícil⏱ 2 a 3 minu

Em um laboratório de monitoramento de materiais radioativos, duas amostras seladas foram medidas em intervalos…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT103

Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em um laboratório de monitoramento de materiais radioativos, duas amostras seladas foram medidas em intervalos próprios. Para cada uma, a taxa de contagens detectadas é proporcional à sua atividade, e as medições foram corrigidas para descontar a radiação de fundo. | Amostra | Tempo decorrido (h) | Taxa de contagens (por minuto) | |---|---:|---:| | A | 0 | 800 | | A | 4 | 400 | | A | 8 | 200 | | B | 0 | 960 | | B | 6 | 480 | | B | 12 | 240 | Considerando que a atividade de cada amostra diminui pela metade a cada meia-vida, qual conclusão compara corretamente as atividades das amostras A e B após 12 horas?

  1. A) Após 12 horas, a amostra A tem taxa de 400 contagens por minuto e a amostra B, de 120; portanto, B apresenta atividade 0,3 vez a de A.
  2. B) Após 12 horas, a amostra A tem taxa de 50 contagens por minuto e a amostra B, de 480; portanto, B apresenta atividade 9,6 vezes maior que A.
  3. C) Após 12 horas, a amostra A tem taxa de 400 contagens por minuto e a amostra B, de 60; portanto, A apresenta atividade cerca de 6,67 vezes maior que B.
  4. D) Após 12 horas, a amostra A tem taxa de 200 contagens por minuto e a amostra B, de 120; portanto, B apresenta atividade 0,6 vez a de A.
  5. E) Após 12 horas, a amostra A tem taxa de 100 contagens por minuto e a amostra B, de 240; portanto, B apresenta atividade 2,4 vezes maior que A.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique a meia-vida de cada amostra a partir da tabela. Na amostra A, a taxa cai de 800 para 400 em 4 h e de 400 para 200 em mais 4 h, logo a meia-vida de A é 4 h. Na amostra B, a taxa cai de 960 para 480 em 6 h e de 480 para 240 em mais 6 h, logo a meia-vida de B é 6 h. Passo 2: Calcule a taxa da amostra A após 12 h. São 12 h = 3 meias-vidas de 4 h, então a taxa é 800 / 2^3 = 800 / 8 = 100 contagens por minuto. Passo 3: Leia a taxa da amostra B após 12 h. A tabela já informa que, em 12 h, a taxa de B é 240 contagens por minuto, o que é consistente com a meia-vida de 6 h (960 / 2^2 = 240). Passo 4: Compare as atividades. A razão entre B e A é 240 / 100 = 2,4, ou seja, B tem atividade 2,4 vezes a de A após 12 h. Isso coincide com a alternativa E, que é o gabarito. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A alternativa A usa a taxa de A de 4 h e reduz B de forma indevida. A alternativa B usa a taxa de B de 6 h e uma meia-vida de A que não corresponde aos dados. A alternativa C usa o valor de A de 4 h e uma meia-vida de 3 h para B, que não aparece na tabela. A alternativa D usa o valor de A de 8 h, ignorando o tempo de 12 h. Passo 6: Conclusão. Como a alternativa E traz os valores corretos (100 e 240) e a razão correta (2,4), o gabarito oficial está correto.

💡 Dica: Determine a meia-vida de cada amostra e conte quantas metades ocorrem em 12 horas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno leu a taxa de A no instante de 4 h (400) em vez de 12 h e reduziu a taxa de B de 240 para 120 sem justificativa, aplicando uma meia-vida extra indevida.

B Erradaerro: Interpretação

O aluno ignorou o tempo decorrido e usou a taxa de B no instante de 6 h (480) como se fosse a de 12 h, além de estimar A em 50 com uma meia-vida incorreta.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno usou a taxa de A em 4 h (400) e estimou uma meia-vida de 3 h para B (960 / 16 = 60), sem respeitar os dados da tabela.

D Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

O aluno leu o tempo de 12 h como se fosse 8 h, usando a taxa de A em 8 h (200), e reduziu B de forma incorreta para 120.

Por que engana: Aplicar a mesma quantidade de horas ou o mesmo número de meias-vidas às duas amostras.

E Correta

A tabela indica meia-vida de 4 horas para A e de 6 horas para B. Em 12 horas, A passa por três meias-vidas e cai de 800 para 100 contagens por minuto; B passa por duas e cai de 960 para 240. Como a taxa de contagens é proporcional à atividade, a razão entre elas é 240/100 = 2,4.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom aplicar
Leitura Baixo
Discriminação Medio
Peso pedagógico Médio: int
Autonomia do enunciado Autônomo; a tabela i
Cobertura da habilidade Relaciona
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ Tabela de dados com 🧩 Verificar aplicação
🎯 Conceito central

Meia-vida e decaimento radioativo.

📌 Objetivo

Aplicar o decaimento

🧱 Pré-requisitos

Divisão sucessiva por dois. · Leitura de tabelas e comparação por razão.

📚 Reveja

Atividade proporcional à taxa de contagens e decaimento exponencial por meias-vidas.

⚠️ Erro mais comum

Aplicar a mesma quantidade de horas ou o mesmo número de meias-vidas às duas amostras.

🌎 Tema transversal

Ciência e tecnologia; segurança no monitoramento de materiais radioativos.

🏫 Contexto

Monitoramento de amo

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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.

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