Gabarite

ENEM 2023 · questão 93

Física · intensidade de onda · área da superfície esférica · potência

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, é mais próximo de

  1. A

    2,0 × 10 –6

  2. B

    2,0 × 10 –5

  3. C

    2,4 × 10 –5

  4. D

    2,4 × 10 –3

  5. E

    2,4 × 10 –1

Resposta: A

Dividir a potência da antena pela área da esfera de raio 10 m, sobre a qual o sinal se espalha.

Por que a A é a certa

A antena emite em todas as direções, e a 10 m a potência está espalhada sobre uma esfera de raio 10 m. A área dessa esfera é 4·π·r² = 4 × 3 × 100 = 1 200 m². A intensidade é a potência dividida pela área: 2,4 × 10⁻³ W ÷ 1 200 m² = 2,0 × 10⁻⁶ W/m². Esse é o mínimo que a outra antena consegue detectar, no limite de alcance.

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Precisava saber

intensidade = potência ÷ áreaárea da superfície esférica: 4·π·r²prefixo mili e notação científica

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