Questão 156 do ENEM PPL 2023

Question

Em radiometria, a potência radiante emitida por uma fonte de radiação é diretamente proporcional à quantidade de energia, em joule (J), irradiada pela fonte, e inversamente proporcional ao intervalo de tempo, em segundo (s), que a fonte necessita para emitir essa energia. Por meio de sensores adequados, localizados em diferentes distâncias da fonte, medidas em metro (m), é possível medir a potência radiante por unidade de área que chega àquela posição.

A expressão que representa a unidade de medida para a grandeza potência radiante por unidade de área é

A
\text{J} \cdot \text{s} \cdot \text{m}^2
B
\text{J} \cdot \text{s} \cdot \text{m}
C
\dfrac{\text{J}}{\text{s} \cdot \text{m}}
D
\dfrac{\text{J}}{\text{s}} \cdot \text{m}^2
E
\dfrac{\text{J}}{\text{s} \cdot \text{m}^2}

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 156 do ENEM PPL 2023

2º dia · Matemática · H10 · Matemática: Unidades de medida e conversões

Em radiometria, a potência radiante emitida por uma fonte de radiação é diretamente proporcional à quantidade de energia, em joule (J), irradiada pela fonte, e inversamente proporcional ao intervalo de tempo, em segundo (s), que a fonte necessita para emitir essa energia. Por meio de sensores adequados, localizados em diferentes distâncias da fonte, medidas em metro (m), é possível medir a potência radiante por unidade de área que chega àquela posição.

A expressão que representa a unidade de medida para a grandeza potência radiante por unidade de área é

A
\text{J} \cdot \text{s} \cdot \text{m}^2
B
\text{J} \cdot \text{s} \cdot \text{m}
C
\dfrac{\text{J}}{\text{s} \cdot \text{m}}
D
\dfrac{\text{J}}{\text{s}} \cdot \text{m}^2
E
\dfrac{\text{J}}{\text{s} \cdot \text{m}^2}

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Vamos montar a unidade em duas etapas.

Potência radiante. Ela é proporcional à energia (J) e inversamente proporcional ao tempo (s). Então sua unidade é:

\frac{\text{J}}{\text{s}}

(que é o watt).

Por unidade de área. Dizer "por unidade de área" significa dividir a potência pela área. A área é medida em metro quadrado, \text{m}^2, pois é o produto de duas distâncias em metro. Assim:

\frac{\text{J}/\text{s}}{\text{m}^2}=\frac{\text{J}}{\text{s}\cdot\text{m}^2}

Portanto, a unidade é joule dividido por segundo e por metro quadrado (equivale a \text{W/m}^2).

As alternativas com produto \text{J}\cdot\text{s} multiplicam o tempo em vez de dividir. As que têm \text{m}^2 no numerador multiplicam pela área em vez de dividir. Uma alternativa usa \text{m} no lugar de \text{m}^2, o que corresponde a comprimento, não a área.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

Amultiplica energia, tempo e área, quando o tempo e a área deveriam dividir.
Bmultiplica J, s e m; erra a operação com o tempo e usa comprimento em vez de área.
Cdivide por metro (comprimento) em vez de metro quadrado (área).
Ddivide por segundo corretamente, mas multiplica pela área em vez de dividir.

Assunto: Unidades de medida e conversões.

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