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
2{,}0 \times 10^{-6}
— Gabarito (resposta correta)2{,}0 \times 10^{-5}
2{,}4 \times 10^{-5}
2{,}4 \times 10^{-3}
2{,}4 \times 10^{-1}
Esta questão avalia o conceito de intensidade de ondas eletromagnéticas emitidas por uma fonte puntiforme. A intensidade é definida como a potência distribuída sobre a área da frente de onda esférica.
A fórmula aplicada é:
I = \frac{P}{A} = \frac{P}{4\pi r^2}
onde P é a potência transmitida e r é a distância máxima de alcance do sinal.
Substituindo os valores fornecidos — P = 2,4 × 10⁻³ W, r = 10 m e π ≈ 3:
A = 4 \times 3 \times (10)^2 = 4 \times 3 \times 100 = 1200 \text{ m}^2
I = \frac{2{,}4 \times 10^{-3}}{1200} = \frac{2{,}4 \times 10^{-3}}{1{,}2 \times 10^{3}} = 2{,}0 \times 10^{-6} \text{ W/m}^2
Esse é o valor mínimo de intensidade necessário para que o sinal seja detectado à distância máxima de 10 m. As demais alternativas resultam de erros comuns, como não elevar o raio ao quadrado, esquecer o fator 4π na área esférica ou usar a potência sem converter para watts.
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