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
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?
- A) 0,75 m, um quarto do comprimento de onda inicial
- B) 2,5 m, cinco sextos do comprimento de onda inicial
- C) 3,0 m, igual ao comprimento de onda inicial
- D) 2,0 m, dois terços do comprimento de onda inicial
- E) 1,5 m, metade do comprimento de onda inicial
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- 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.
- 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.
- 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.
- Calcule o novo comprimento de onda: lambda2 = v / f2 = 3,0 vezes 10^8 / 200 vezes 10^6 = 1,5 m.
- 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.
- 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
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.
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.
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.
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.
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
Relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda (v = λf)
fixacao
Função de onda e grandezas periódicas (frequência, período) · Velocidade da luz e ondas eletromagnéticas
Proporcionalidade inversa entre comprimento de onda e frequência
Achar que o comprimento de onda aumenta ao aumentar a frequência, ou calcular 3,0 × 2 = 6,0 m.
cotidiano
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