UFU 2022-2 — questão 19 de Física

Gabarito DOndas — micro-ondas, ondas estacionárias e aquecimento da águaProcesso Seletivo 2022-2 · 1ª fase · Prova Objetiva · Tipo 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 19 de Física do UFU 2022-2

Enunciado em texto

Em um forno de micro-ondas, um campo eletromagnético oscilante é usado para aquecer alimentos rapidamente. Suponha que uma lasanha está sendo aquecida e considere as afirmações abaixo.

I. O prato giratório evita que certos pontos da lasanha recebam campo eletromagnético pouco intenso e não se aqueçam.

II. O campo eletromagnético faz oscilar as moléculas de água presentes na lasanha, gerando um processo que resulta em aquecimento.

III. O campo eletromagnético atravessa completamente a lasanha, fazendo com que seja aquecida de forma homogênea.

Assinale a alternativa que apresenta afirmação(ões) correta(s).

A) Apenas II e III.

B) Apenas I e III.

C) Apenas I.

D) Apenas I e II.

(Enunciado: Processo Seletivo UFU 2022-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar três afirmações sobre como o micro-ondas aquece a comida.

Passo 1 — afirmação I. As micro-ondas refletem nas paredes metálicas do forno e formam ondas estacionárias: há regiões de campo intenso (ventres) e regiões de campo quase nulo (nós), separadas por meio comprimento de onda (a 2,45 GHz, λ≈12\lambda \approx 12 cm, então os pontos frios ficam a uns 6 cm dos quentes). O prato giratório faz cada pedaço da lasanha passar por regiões diferentes, para que nenhum ponto fique parado num nó sem esquentar. Verdadeira.

Passo 2 — afirmação II. A molécula de água é polar (um lado mais negativo, o do oxigênio, e outro mais positivo). O campo elétrico oscilante tenta alinhá-la, ora num sentido, ora no outro, bilhões de vezes por segundo; nesse sacolejo ela colide com as vizinhas e a energia vira agitação térmica. Verdadeira.

Passo 3 — afirmação III. As micro-ondas são absorvidas pela própria água do alimento e penetram só alguns centímetros. O miolo de uma lasanha grossa esquenta, em boa parte, por condução a partir das camadas de fora; por isso é comum a borda ferver e o centro ficar frio. O aquecimento não é homogêneo. Falsa.

Conferindo: corretas I e II: alternativa D.

⚠️ A armadilha: a afirmação III parece natural (“o micro-ondas aquece por dentro”), mas o campo é absorvido ao atravessar o alimento e perde intensidade com a profundidade. Aceitar a III leva às alternativas A ou B.

A ideia em uma frase: o campo oscilante sacode as moléculas polares de água e as aquece, mas forma pontos quentes e frios (daí o prato giratório) e não penetra o alimento inteiro.

Resposta: alternativa D (apenas I e II).

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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