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Questão do ENEM 2023

Ciências da Natureza · habilidade 1Reaplicação · Caderno Amarelo · Questão 91

A primeira tecnologia comercial de comunicação da internet foi realizada usando a rede de voz telefônica, implantada por pares de fios condutores (par trançado), que permitiam uma transferência máxima de 56 kbps (quilobites por segundo). Nesse padrão de comunicação, a transferência se faz usando uma onda quadrada modulada, com os níveis 1 e 0 representados pela diferença de potencial (d.d.p.) nos fios ou pela ausência dessa d.d.p. Nas comunicações atuais, a capacidade de transferência de dados por fibra óptica ou micro-ondas (usando uma onda de 2,5 GHz na tecnologia 4G ou uma de 3,5 GHz na tecnologia 5G) é muito superior. Na 5G está prevista uma capacidade de transferência superior a 10 Gbps para cada dispositivo conectado. Considere que a informação é transportada a uma velocidade igual a 23\dfrac{2}{3} da velocidade da luz (c=3×108c = 3 \times 10^{8} m/s), por uma perturbação do campo elétrico ou por uma onda eletromagnética.

Os comprimentos, em metro, de um bit de informação transportado no par trançado e na rede 5G, respectivamente, são mais próximos de

  1. Alternativa A: 3,6×1033{,}6 \times 10^{3} e 2,0×10−22{,}0 \times 10^{-2}. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. A velocidade da informação é 23⋅3×108=2×108\frac{2}{3} \cdot 3 \times 10^{8} = 2 \times 10^{8} m/s. O comprimento de um bit é a velocidade dividida pela taxa de transferência. No par trançado, 2×10856×103≈3,6×103\frac{2 \times 10^{8}}{56 \times 10^{3}} \approx 3{,}6 \times 10^{3} m. Na rede 5G, 2×10810×109=2,0×10−2\frac{2 \times 10^{8}}{10 \times 10^{9}} = 2{,}0 \times 10^{-2} m.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: 3,6×1033{,}6 \times 10^{3} e 8,6×10−28{,}6 \times 10^{-2}.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 3,6×1033{,}6 \times 10^{3} m para o par trançado está certo, mas 8,6×10−28{,}6 \times 10^{-2} m para a rede 5G não resulta da divisão de 2×1082 \times 10^{8} m/s por 101010^{10} bit/s, que dá 2,0×10−22{,}0 \times 10^{-2} m.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: 3,6×10−13{,}6 \times 10^{-1} e 2,0×10−12{,}0 \times 10^{-1}.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Os dois valores estão fora de ordem de grandeza: 3,6×10−13{,}6 \times 10^{-1} m para o par trançado erra a potência de dez, pois 2×1082 \times 10^{8} dividido por 56×10356 \times 10^{3} dá milhares de metros.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: 5,4×10−15{,}4 \times 10^{-1} e 8,6×10−28{,}6 \times 10^{-2}.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Os valores 5,4×10−15{,}4 \times 10^{-1} m e 8,6×10−28{,}6 \times 10^{-2} m não resultam da divisão da velocidade da informação pela taxa de bits em nenhum dos dois casos. Este erro costuma vir do uso incorreto da velocidade da luz ou da frequência da onda.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: 5,4×10−15{,}4 \times 10^{-1} e 3,0×10−23{,}0 \times 10^{-2}.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Os valores 5,4×10−15{,}4 \times 10^{-1} m e 3,0×10−23{,}0 \times 10^{-2} m não saem do cálculo correto. O segundo vem de usar a velocidade da luz, 3×1083 \times 10^{8} m/s, sem a redução para 23\frac{2}{3} do valor, o que dá 3,0×10−23{,}0 \times 10^{-2} m em vez de 2,0×10−22{,}0 \times 10^{-2} m.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
126533
Código da prova
1266
Arquivo do PDF
ENEM_2023_P2_CAD_08_DIA_2_ROSA.pdf