UEM 2014 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 19 de Física

Enunciado em texto
Duas sondas espaciais, S1 e S2, viajam pelo Universo e podem se comunicar por meio da emissão de ondas eletromagnéticas que se propagam como se estivessem no vácuo. Essas sondas podem emitir ondas eletromagnéticas em três faixas distintas de frequência, a saber: faixa A, de 600 kHz a 1.500 kHz; faixa B, de 90 MHz a 120 MHz; faixa C, de 900 MHz a 3 GHz. Com base nessas informações, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
Dados: k = , M = e G = .
(01) Os campos elétricos e magnéticos associados a essas ondas eletromagnéticas propagam-se fazendo um ângulo de entre si.
(02) As ondas eletromagnéticas da faixa A possuem comprimentos de onda maiores que as ondas eletromagnéticas da faixa B.
(04) As ondas eletromagnéticas da faixa B possuem períodos de oscilação maiores que as ondas eletromagnéticas da faixa A.
(08) Se S1 enviar uma mensagem para S2 usando o limite superior de frequências da faixa C e se S2 responder usando o limite superior de frequências da faixa A, a razão entre as velocidades de propagação dessas ondas eletromagnéticas será de .
(16) As ondas eletromagnéticas da faixa C percorrem o Universo com uma velocidade de propagação superior à das ondas eletromagnéticas das faixas A e B.
(Enunciado: Vestibular UEM 2014 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar as três faixas de ondas eletromagnéticas no vácuo.
A chave: no vácuo, todas as ondas eletromagnéticas andam com a mesma velocidade c. Então : maior frequência, menor comprimento de onda; e o período é .
(01) Verdadeira. Na onda eletromagnética, os campos elétrico e magnético oscilam perpendiculares entre si (e ambos perpendiculares à direção de propagação).
(02) Verdadeira. A faixa A (kHz) tem frequências bem menores que a B (MHz), logo comprimentos de onda maiores.
(04) Falsa. A faixa B tem frequência maior, logo período menor que a faixa A.
(08) Falsa. As duas ondas andam com a mesma velocidade c: a razão entre as velocidades é 1. (O é a razão entre as frequências, .)
(16) Falsa. Pelo mesmo motivo: no vácuo, a velocidade não depende da frequência.
⚠️ A armadilha: a (08) troca a razão das frequências pela razão das velocidades. No vácuo, a frequência muda o comprimento de onda, nunca a velocidade.
A ideia em uma frase: no vácuo toda onda eletromagnética anda a c; frequência maior significa só comprimento de onda e período menores.
Resposta: soma 03 (01 + 02).
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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