PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 35 da UNICAMP 2014

1ª fase · Física: Ondas: conceitos e equação fundamental

A tecnologia de telefonia celular 4G passou a ser utilizada no Brasil em 2013, como parte da iniciativa de melhoria geral dos serviços no Brasil, em preparação para a Copa do Mundo de 2014. Algumas operadoras inauguraram serviços com ondas eletromagnéticas na frequência de 40\text{ MHz}. Sendo a velocidade da luz no vácuo c = 3{,}0 \times 10^8\text{ m/s}, o comprimento de onda dessas ondas eletromagnéticas é

  1. A
    1{,}2\text{ m}.
  2. B
    7{,}5\text{ m}.
  3. C
    5{,}0\text{ m}.
  4. D
    12{,}0\text{ m}.
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Resolução comentada

A relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda vale para qualquer onda, inclusive as eletromagnéticas: v = \lambda f. No vácuo, v = c, então \lambda = \dfrac{c}{f}.

Passo a passo:

  1. Converta a frequência para hertz: 40\ \text{MHz} = 40 \times 10^6\ \text{Hz} = 4{,}0 \times 10^7\ \text{Hz}.
  2. Substitua os valores na fórmula:
\lambda = \frac{3{,}0 \times 10^8}{4{,}0 \times 10^7}
  1. Divida os números e subtraia os expoentes: \dfrac{3{,}0}{4{,}0} = 0{,}75 e 10^{8-7} = 10, então \lambda = 0{,}75 \times 10 = 7{,}5\ \text{m}.

Conferindo: uma onda de 40 MHz percorre 3\times10^8 m em 1 s, e nesse tempo ocorrem 4\times10^7 oscilações. Cada oscilação ocupa então cerca de 7,5 m, o que confirma o resultado.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AErra a conversão de MHz, usando cerca de 2{,}5\times10^8 Hz, ou erra a divisão; não corresponde a c/f.
  • CNão resulta de 3\times10^8/4\times10^7; é um valor sem relação com a conta correta.
  • DSeria o resultado se a frequência fosse 25 MHz; não corresponde à divisão correta.

Assuntos: Ondas: conceitos e equação fundamental, Ondas eletromagnéticas e espectro.

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Ver como caiu na prova Questão 35 no caderno Q da UNICAMP 2014

Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2014. Prova oficial ↗