(Mackenzie SP/2006) As antenas das emissoras de rádio emitem ondas eletromagnéticas que se propagam na atmosfera com a velocidade da luz (3,0.105 km/s) e com frequências que variam de uma estação para a outra. A rádio CBN emite uma onda de frequência 90,5 MHz e comprimento de onda aproximadamente igual a:

 

(Mackenzie SP/2006) As antenas das emissoras de rádio emitem ondas eletromagnéticas que se propagam na atmosfera com a velocidade da luz (3,0.10⁵ km/s) e com frequências que variam de uma estação para a outra. A rádio CBN emite uma onda de frequência 90,5 MHz e comprimento de onda aproximadamente igual a:

a) 2,8 m

b) 3,3 m

c) 4,2 m

d) 4,9 m

e) 5,2 m

Resposta Questão 1

f = 90,5 MHz = 90,5 . 10⁶ Hz

Velocidade da luz (c) = 3,0 . 10⁵ km/s = 3,0 . 10⁸ m/s

Podemos utilizar a equação: v = λ . f, mas nesse caso trocaremos “v” por “c” por se tratar da velocidade da luz. Logo: c = λ . f

3,0 . 10⁸ = λ . 90,5 . 10⁶

λ = 3,0 . 10⁸
      90,5.10⁶

λ = 0,033 . 10^8-6 = 0,033 . 10²

λ = 3,3 m

Alternativa “b”.

Análise da Resolução e Considerações Adicionais

A resolução apresentada está correta e completa. A equação fundamental da ondulatória foi aplicada corretamente para determinar o comprimento de onda da onda emitida pela rádio CBN.

Pontos-chave da resolução:

• Conversão de unidades: A frequência foi convertida de MHz para Hz, e a velocidade da luz foi convertida de km/s para m/s para garantir a compatibilidade das unidades na equação.
• Aplicação da equação fundamental: A equação v = λ * f foi utilizada de forma adequada, substituindo a velocidade da onda (v) pela velocidade da luz (c), já que as ondas de rádio são ondas eletromagnéticas que se propagam à velocidade da luz no vácuo.
• Cálculo preciso: Os cálculos foram realizados de forma clara e organizada, resultando na resposta correta.

Considerações adicionais:

• Significado físico: O comprimento de onda encontrado (3,3 m) representa a distância entre duas cristas consecutivas da onda de rádio emitida pela CBN.
• Espectro eletromagnético: As ondas de rádio fazem parte do espectro eletromagnético, que abrange desde as ondas de rádio até os raios gama. Cada tipo de onda eletromagnética possui um intervalo de frequências e comprimentos de onda característicos.
• Aplicações: O conhecimento do comprimento de onda de uma onda de rádio é importante para o projeto de antenas e sistemas de comunicação.

Para aprofundar seus conhecimentos, você pode explorar os seguintes tópicos:

• Espectro eletromagnético: Estude as diferentes regiões do espectro eletromagnético e suas características.
• Antenas: Entenda como as antenas emitem e recebem ondas eletromagnéticas.
• Modulação: Descubra como as informações são codificadas em ondas eletromagnéticas para transmissão.
• Propagação de ondas: Estude os diferentes meios de propagação das ondas eletromagnéticas e os fenômenos que ocorrem durante essa propagação.

Exercício para fixação:

Uma estação de rádio FM transmite em uma frequência de 100 MHz. Qual é o comprimento de onda da onda eletromagnética emitida por essa estação?

Resolvendo o problema:

Dado:

• Frequência da onda (f) = 100 MHz = 100 x 10^6 Hz
• Velocidade da luz (c) = 3 x 10^8 m/s (todas as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo com essa velocidade)

Fórmula:

Utilizaremos a equação fundamental da ondulatória:

• c = λ * f

Onde:

• c = velocidade da onda (no caso, a velocidade da luz)
• λ = comprimento de onda
• f = frequência

Resolução:

Isolando o comprimento de onda (λ) na equação:

• λ = c / f

Substituindo os valores:

• λ = (3 x 10^8 m/s) / (100 x 10^6 Hz)
• λ = 3 m

Resposta:

O comprimento de onda da onda eletromagnética emitida pela estação de rádio FM é de 3 metros.

Portanto, a onda de rádio FM com frequência de 100 MHz possui um comprimento de onda de 3 metros.