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Física2ª sérieBNCC EM13CNT103Média⏱ curto

Em um ateliê de costura, um transmissor de rádio usado para enviar avisos aos equipamentos opera a 100 MHz…

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 ateliê de costura, um transmissor de rádio usado para enviar avisos aos equipamentos opera a 100 MHz, frequência cujo comprimento de onda no ar é de 3,0 m. Para reduzir interferências com outro dispositivo, a equipe considera ajustar o transmissor para 200 MHz. No ar, as ondas eletromagnéticas se propagam aproximadamente à mesma velocidade. Se a frequência do transmissor for ajustada para 200 MHz, qual será o comprimento de onda e como ele se compara ao valor inicial?

  1. A) 0,75 m, um quarto do comprimento de onda inicial
  2. B) 2,5 m, cinco sextos do comprimento de onda inicial
  3. C) 3,0 m, igual ao comprimento de onda inicial
  4. D) 2,0 m, dois terços do comprimento de onda inicial
  5. E) 1,5 m, metade do comprimento de onda inicial

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados. A frequência inicial é 100 MHz e o comprimento de onda inicial é 3,0 m. A nova frequência é 200 MHz. A velocidade de propagação no ar é aproximadamente constante.
  2. Use a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda: v = lambda vezes f. Como v é constante, lambda é inversamente proporcional a f, ou seja, lambda1 vezes f1 = lambda2 vezes f2.
  3. Calcule a velocidade no ar com os dados iniciais: v = 3,0 m vezes 100 MHz = 3,0 vezes 10^8 m/s, valor coerente com a velocidade da luz no ar.
  4. Calcule o novo comprimento de onda: lambda2 = v / f2 = 3,0 vezes 10^8 / 200 vezes 10^6 = 1,5 m.
  5. Compare com o valor inicial: 1,5 / 3,0 = 0,5, ou seja, o novo comprimento de onda é metade do inicial. Portanto a alternativa E está correta e coincide com o gabarito.
  6. Por que as outras estão erradas: A) 0,75 m corresponderia a uma frequência de 400 MHz, não 200 MHz; B) 2,5 m não resulta de dobrar a frequência; C) 3,0 m mantém o comprimento de onda, o que só ocorreria se a frequência não mudasse; D) 2,0 m não corresponde a nenhuma divisão proporcional coerente com a dobra da frequência.

💡 Dica: Use lambda = c/f: como c é constante, dobrar a frequência reduz o comprimento de onda à metade.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente aplicou a proporção de forma quadrática, dividindo o comprimento de onda por 4 ao dobrar a frequência, como se lambda fosse inversamente proporcional ao quadrado de f.

B Erradaerro: Procedimental

O aluno pode ter feito uma subtração ou um cálculo aditivo incorreto, ou confundido a relação inversa com uma variação pequena, chegando a um valor maior que 2,0 m sem respeitar a proporcionalidade inversa.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno acredita que o comprimento de onda não depende da frequência, confundindo-o com uma grandeza constante como a velocidade da onda.

Por que engana: Achar que o comprimento de onda aumenta ao aumentar a frequência, ou calcular 3,0 × 2 = 6,0 m.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno aplicou uma proporção incorreta, dividindo o comprimento de onda por 1,5 em vez de por 2, ou seja, não percebeu que a relação com a frequência é exatamente inversa e de fator 2.

E Correta

Como a velocidade da onda no ar permanece aproximadamente constante, dobrar a frequência reduz o comprimento de onda à metade: 3,0 m ÷ 2 = 1,5 m.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom aplicar
Leitura baixo
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado depende_texto
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

Relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda (v = λf)

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

Função de onda e grandezas periódicas (frequência, período) · Velocidade da luz e ondas eletromagnéticas

📚 Reveja

Proporcionalidade inversa entre comprimento de onda e frequência

⚠️ Erro mais comum

Achar que o comprimento de onda aumenta ao aumentar a frequência, ou calcular 3,0 × 2 = 6,0 m.

🏫 Contexto

cotidiano

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