ENEM 2011 PPL — questão 82 de Física

Gabarito DOndas — comprimento de onda da micro-onda (v = λ·f)1º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 3 (Branco)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 82 de Física do ENEM 2011 PPL

Enunciado em texto

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 3×1083 \times 10^8 m/s, qual é, aproximadamente, o comprimento de onda da micro-onda presente no forno, em cm?

a) 0,12

b) 1,22

c) 8,17

d) 12,2

e) 817

(Enunciado: ENEM 2011 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — INEP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

O que a questão pede: o comprimento de onda da micro-onda do forno, em centímetros.

Passo 1 — a equação da onda. Para qualquer onda, a velocidade é o comprimento de onda vezes a frequência:

v=λf  ⇒  λ=vfv = \lambda f \;\Rightarrow\; \lambda = \frac{v}{f}

Passo 2 — a frequência em Hz: 2,45 GHz = 2,45×1092{,}45 \times 10^9 Hz (giga = 10910^9).

λ=3×1082,45×109\lambda = \frac{3 \times 10^8}{2{,}45 \times 10^9}

λ≈0,122 m\lambda \approx 0{,}122\ \text{m}

Passo 3 — em centímetros: 1 m = 100 cm, então

λ≈0,122×100=12,2 cm\lambda \approx 0{,}122 \times 100 = 12{,}2\ \text{cm}

Conferindo: micro-ondas têm comprimentos de onda de centímetros a dezenas de centímetros, e 12 cm está nessa faixa.

⚠️ A armadilha: parar no resultado em metros, 0,12, que é a alternativa A. A questão pede em centímetros.

A ideia em uma frase: λ = v/f, com f em hertz: depois é só passar de metro para centímetro.

Resposta: alternativa D (12,2 cm).

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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