ENEM 2023 · Ciências da Natureza
Questão 113 do ENEM 2023
Resposta: letra A. Uma antena Bluetooth Classe 2 emite 2,4 mW como fonte puntiforme esférica e o sinal é detectado até 10 m; pede-se a intensidade mínima detectável (π ≈ 3).
O bluetooth é uma tecnologia de comunicação sem fio, de curto alcance, presente em diferentes dispositivos eletrônicos de consumo. Ela permite que aparelhos eletrônicos diferentes se conectem e troquem dados entre si. No padrão bluetooth, denominado de Classe 2, as antenas transmitem sinais de potência igual a 2,4 mW e possibilitam conectar dois dispositivos distanciados até 10 m. Considere que essas antenas se comportam como fontes puntiformes que emitem ondas eletromagnéticas esféricas e que a intensidade do sinal é calculada pela potência por unidade de área. Considere 3 como valor aproximado para π.
Para que o sinal de bluetooth seja detectado pelas antenas, o valor mínimo de sua intensidade, em W/m²?, e mais próximo de
- A
Resposta correta - B
- C
- D
- E
Como resolver a questão 113 passo a passo?
O conceito que resolve
A intensidade é a potência por unidade de área: I = P ÷ (4πr²), em que 4πr² é a área da esfera de raio r.
Como chegar na resposta
- Potência: P = 2,4 mW = 2,4 · 10⁻³ W; distância máxima r = 10 m.
- Área da esfera: 4πr² = 4 · 3 · 100 = 1.200 m².
- I = 2,4 · 10⁻³ ÷ 1,2 · 10³ = 2,0 · 10⁻⁶ W/m².
Por que cada alternativa
- ACorreta: 2,4 · 10⁻³ ÷ 1.200 = 2,0 · 10⁻⁶ W/m².
- B2,0 · 10⁻⁵ resultaria de usar uma área 10 vezes menor (120 m²).
- C2,4 · 10⁻⁵ resultaria de usar área de 100 m², sem o fator 4π.
- D2,4 · 10⁻³ seria a própria potência, sem dividir pela área.
- E2,4 · 10⁻¹ resultaria de multiplicar a potência pelo quadrado da distância, em vez de dividir.
Onde essa questão derruba a maioria
Esquecer que a área da esfera é 4πr², e não πr².
O que estudar se você errou
Revise intensidade de ondas, potência e área da esfera.