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Em um procedimento de controle de qualidade de um equipamento de radiografia, um feixe de raios X com…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em um procedimento de controle de qualidade de um equipamento de radiografia, um feixe de raios X com intensidade inicial de 1 000 unidades atravessa um filtro homogêneo. A camada semirredutora (CSR), também chamada de meia-espessura (HVL), desse material é de 0,02 m. Nessas condições, cada camada de espessura igual à CSR reduz a intensidade do feixe à metade do valor que ele apresentava ao entrar nessa camada. Desprezam-se outros efeitos de atenuação. Considerando os dados do procedimento, qual será a intensidade do feixe após atravessar 0,04 m do filtro?

  1. A) I = 500 unidades.
  2. B) I = 1 000 unidades.
  3. C) I = 750 unidades.
  4. D) I = 125 unidades.
  5. E) I = 250 unidades.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados. A intensidade inicial é I0 = 1 000 unidades, a camada semirredutora (CSR) é 0,02 m e a espessura atravessada é 0,04 m.
  2. Calcule quantas CSRs cabem na espessura atravessada. Como 0,04 m dividido por 0,02 m é igual a 2, o feixe atravessa duas camadas semirredutoras.
  3. Aplique a redução à metade em cada camada. Na primeira CSR, a intensidade cai de 1 000 para 500 unidades. Na segunda, cai de 500 para 250 unidades.
  4. Conclua que a intensidade após 0,04 m é I = 250 unidades, o que corresponde à alternativa E. Isso também pode ser escrito como I = 1 000 vezes (1/2) elevado a 2 = 250.
  5. Verifique as alternativas erradas. A alternativa A (500) corresponde a apenas uma camada. A alternativa B (1 000) ignora a atenuação do filtro. A alternativa C (750) supõe uma redução linear, e não pela metade. A alternativa D (125) corresponde a três camadas, mas a espessura de 0,04 m contém apenas duas.
  6. Conclusão: o gabarito oficial E está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.

💡 Dica: Utilize a fórmula de atenuação da intensidade dos raios X.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno percebe que o feixe é atenuado, mas considera 0,04 m como se fosse apenas uma camada semirredutora, aplicando a redução à metade uma única vez.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que o filtro não altera a intensidade do feixe, talvez por confundir a atenuação com um efeito que só ocorre em grandes espessuras ou por não ler a informação de que cada camada reduz a intensidade à metade.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que a atenuação é linear, ou seja, que cada 0,02 m retira uma parcela fixa de 250 unidades ou 25% do valor, em vez de reduzir o feixe pela metade em cada camada.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno conta três camadas semirredutoras em 0,04 m, ou aplica a redução à metade três vezes (1 000 dividido por 8), o que gera 125 unidades.

Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de material atravessado e não considerar corretamente a atenuação em múltiplas HVLs.

E Correta

A espessura atravessada corresponde a duas camadas semirredutoras, pois 0,04 m ÷ 0,02 m = 2. Na primeira camada, a intensidade passa de 1 000 para 500 unidades. Na segunda, passa de 500 para 250 unidades. Portanto, a intensidade final é de 250 unidades.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

atenuação de raios X

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

atenuação de raios X · meia-espessura

📚 Reveja

Revisar a fórmula de atenuação e meia-espessura dos raios X.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a quantidade de material atravessado e não considerar corretamente a atenuação em múltiplas HVLs.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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