Mapa de questões · 1º dia
Questão 82 — ENEM 2011 PPLCaderno branco · 1º Dia
Na câmara de cozimento de um forno de micro-ondas, a flutuação do campo elétrico é adequada para o aquecimento da água. Esse tipo de forno utiliza micro-ondas com frequência de 2,45 GHz para alterar a orientação das moléculas de água bilhões de vezes a cada segundo. Essa foi a frequência escolhida, porque ela não é usada em comunicações e também porque dá às moléculas de água o tempo necessário para completar uma rotação. Dessa forma, um forno de micro-ondas funciona através do processo de ressonância, transferindo energia para os alimentos.
TORRES, C. M. A. et al. Física: ciência e tecnologia. São Paulo: Moderna, 2001 (adaptado).
Sabendo que a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no meio é de cerca de 3 × 10⁸ m / s, qual é, aproximadamente, o comprimento de onda da micro-onda presente no forno, em cm?
Alternativas
Resolução
📋 Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Física → Ondas eletromagnéticas
- ⚡ Nível: Médio — comprimento é velocidade dividida por frequência.
- 🎯 Tema/Habilidade: O comprimento de onda das micro-ondas do forno.
- 🏆 Gabarito: D — revelado após a resolução completa
🔎 Passo 1 — O que a questão pede
- Comando: qual é o comprimento de onda dessas micro-ondas.
- Estrutura da questão: a frequência é de 2,45 GHz e a velocidade de propagação é a da luz.
- Armadilha antecipada: errar a potência de dez do gigahertz. Um gigahertz equivale a 10⁹ hertz.
📚 Passo 2 — O conceito em jogo
A relação fundamental das ondas é v = λf, de onde λ = v/f.
A velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo é 3 × 10⁸ m/s.
Um gigahertz corresponde a 10⁹ hertz: 2,45 GHz equivalem a 2,45 × 10⁹ Hz.
🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta
Converta a frequência: 2,45 GHz = 2,45 × 10⁹ Hz.
Aplique a fórmula: λ = 3 × 10⁸ ÷ 2,45 × 10⁹ ≈ 0,122 m.
Em centímetros, o valor é aproximadamente 12,2 — alternativa D.
🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas
- A) ✗ Incorreta. 0,12 é o valor em metros, e não na unidade pedida.
- B) ✗ Incorreta. 1,22 corresponde a um deslocamento de casa decimal.
- C) ✗ Incorreta. 8,17 corresponde à razão invertida entre frequência e velocidade.
- D) ✓ Correta. É o resultado de 3 × 10⁸ dividido por 2,45 × 10⁹, expresso em centímetros.
- E) ✗ Incorreta. 817 corresponde à razão invertida com erro de escala.
🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão
Lambda é c sobre f. E giga vale dez à nona.
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