EEAR 2020 (CFS 2) — questão 92 de Física

Gabarito BOndas — equação fundamental da ondulatória (ondas de rádio)Exame de Admissão ao CFS 2/2020 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 92 de Física do EEAR 2020 (CFS 2)

Enunciado em texto

A ionosfera é uma das camadas da atmosfera. O nome foi dado em função de sua principal característica, que é ser composta por gases ionizados. O conhecimento do comportamento e das características da ionosfera é muito importante para as áreas de comunicações, meteorologia e navegação aérea, entre outras. Para medir a altura da ionosfera, utiliza-se a reflexão de ondas eletromagnéticas nas frequências de até 35 MHz, que, emitidas do solo, refletem nas subcamadas da ionosfera e retornam ao solo. O equipamento utilizado para isso chama-se ionossonda. Um determinado modelo de ionossonda emite ondas na faixa de 3 MHz a 30 MHz, conhecida como faixa de ondas curtas.

Das alternativas abaixo, assinale a que indica corretamente o valor do comprimento de onda referente à frequência que esteja mais próxima da frequência central da faixa de ondas curtas, que corresponde à média aritmética simples entre os valores mínimo e máximo de frequência da faixa de ondas curtas.

Considere a velocidade de propagação das ondas de rádio igual à velocidade de propagação da luz no vácuo, c = 300.000 km/s.

a) 10 m

b) 20 m

c) 50 m

d) 100 m

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2020 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: o comprimento de onda, entre os oferecidos, cuja frequência fica mais perto do meio da faixa de 3 a 30 MHz.

Passo 1 — a frequência central:

fc=3+302=16,5 MHzf_c = \frac{3 + 30}{2} = 16{,}5\ \text{MHz}

Passo 2 — o comprimento de onda correspondente. Com c = 300 000 km/s = 3×1083 \times 10^8 m/s:

λ=cf=3×10816,5×106≈18 m\lambda = \frac{c}{f} = \frac{3 \times 10^{8}}{16{,}5 \times 10^{6}} \approx 18\ \text{m}

Passo 3 — conferir as alternativas pela frequência (f=c/λf = c/\lambda):

• 10 m → 30 MHz; • 20 m → 15 MHz; • 50 m → 6 MHz; • 100 m → 3 MHz.

A mais próxima de 16,5 MHz é 15 MHz, ou seja, 20 m.

⚠️ A armadilha: esquecer de dividir por 2 na média: 3 + 30 = 33 MHz dá cerca de 9 m, e o aluno marca 10 m (alternativa A). Também é preciso levar c a m/s: 300 000 km/s = 3×1083 \times 10^8 m/s.

A ideia em uma frase: λ = c/f: frequência central de 16,5 MHz dá cerca de 18 m, e o mais próximo nas alternativas é 20 m.

Resposta: alternativa B (20 m).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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