6- As especificações de um forno micro-ondas dizem que ele tem uma potência de 900 We emite radiação na frequência de
. O nome sugere que a onda eletromagnética emitida tenha comprimento de onda da ordem de micrometros. Calcule o comprimento de onda e verifique se isso é verdade. Essas ondas podem interferir com (tem comprimentos de onda comparáveis a) ondas usadas para comunicação via celular (
)?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede duas coisas claras:
- Potência do forno:
. (não será necessária para calcular comprimento de onda, mas foi informada) - Frequência da radiação emitida:
. - Perguntas:
- Calcular o comprimento de onda da radiação emitida e verificar se ele é da ordem de micrômetros.
- Verificar se essas ondas podem interferir (têm comprimentos de onda comparáveis) às usadas em comunicação via celular, cujo comprimento de onda é
.
Passo 2
A relação básica entre velocidade de propagação da onda, frequência e comprimento de onda é a fórmula
Aqui:
-
é a velocidade da luz no vácuo (aproximamos pela velocidade no ar), que vamos usar como . -
é o comprimento de onda que queremos achar (em metros). -
é a frequência da onda (em hertz, ).
Essa fórmula vem da definição de frequência (ciclos por segundo) e do fato de que, numa velocidade , cada ciclo ocupa um comprimento , logo a cada segundo percorrem-se ciclos e .
Passo 3
Primeiro converto a frequência fornecida para hertz:
Agora isolo
na fórmula:
Substituindo os valores:
Faço a divisão passo a passo: divido os coeficientes e ajusto a potência de 10,
Calculo
, então
Em unidades mais usuais para ondas de rádio/micro-ondas:
Passo 4
Agora verifico se esse valor é da ordem de micrômetros. Um micrômetro é
. Converto
para micrômetros:
Portanto o comprimento de onda é da ordem de
, não da ordem de
. Conclusão: a afirmação de que o nome sugere comprimentos de onda da ordem de micrômetros está errada — o comprimento de onda real é da ordem de décimos de metro (centímetros).
Passo 5
Comparação com o comprimento de onda do celular. O enunciado dá
. Escrevo ambos:
Estes dois valores são da mesma ordem de grandeza (ambos dezenas de centímetros), logo numericamente são comparáveis. Para quantificar, a razão é
ou seja, comprimentos na mesma escala.
Passo 6
Para entender interferência prática também é útil comparar as frequências correspondentes. Calculo a frequência correspondente a
:
Portanto:
As frequências não são idênticas, mas estão na mesma faixa de GHz (ordem de gigahertz). Interferência real numa recepção depende de fatores práticos: se os sinais ocupam a mesma banda de frequência, se há potência suficiente e se o receptor não tem filtragem/selagem. Fornos de micro-ondas são projetados com blindagem e limites de vazamento; já equipamentos de comunicação usam filtros e protocolos que reduzem interferência. Portanto, embora os comprimentos de onda sejam comparáveis (mesma ordem de grandeza) e a proximidade de frequência signifique que há potencial para interferência, na prática a interferência direta com redes celulares tipicamente não é comum — mas aparelhos que operam em frequências muito próximas a
(por exemplo Wi‑Fi em
) podem ser mais suscetíveis.
Resposta
Sim, os comprimentos de onda são comparáveis (