Questão 97 do Enem 2018: por que a etiqueta RFID funciona sem pilha

Enem 2018 · 2º dia · caderno azul · Física · Eletromagnetismo

Nos outros cadernos: amarelo 92 · cinza 132 · rosa 127

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C magnético da onda de rádio induz corrente na bobina.

A tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado, vagões de trem, bagagem aérea e carros nos pedágios. Um modelo mais barato dessas etiquetas pode funcionar sem baterias e é constituído por três componentes: um microprocessador de silício; uma bobina de metal, feita de cobre ou de alumínio, que é enrolada em um padrão circular; e um encapsulador, que é um material de vidro ou polímero envolvendo o microprocessador e a bobina. Na presença de um campo de radiofrequência gerado pelo leitor, a etiqueta transmite sinais. A distância de leitura é determinada pelo tamanho da bobina e pela potência da onda de rádio emitida pelo leitor.

Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 27 fev. 2012 (adaptado).

A etiqueta funciona sem pilhas porque o campo

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

De onde vem a energia para a etiqueta funcionar sem bateria.

Indução eletromagnética

A onda de rádio do leitor tem um campo magnético que varia muito rápido. Esse campo atravessa as espiras da bobina, e o fluxo magnético através dela muda o tempo todo.

Pela lei de Faraday, fluxo magnético variável numa espira gera uma força eletromotriz induzida, e com o circuito fechado surge uma corrente induzida. Essa corrente alimenta o microprocessador, que então responde ao leitor.

Por isso o texto diz que a distância de leitura depende do tamanho da bobina (mais área, mais fluxo) e da potência do leitor (campo mais intenso).

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Agitar elétrons não é o mecanismo que dá energia útil ao chip. A bobina existe justamente para captar a variação do fluxo magnético. (20,2% marcaram)
B
A tensão na bobina vem da variação do fluxo magnético que a atravessa, não do campo elétrico. (13,1% marcaram)
D
Aquecer os fios desperdiçaria energia. O chip precisa de corrente elétrica, não de calor. (10,7% marcaram)
E
Não existe esse efeito: a bobina é sintonizada justamente para aproveitar a onda, não para diminuir ressonância. (9,3% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.905.085 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIFácilParâmetro B: 556 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 43ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram46,4%dos candidatos marcaram a C

Habilidade 21 · Competência 6Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.

Como os candidatos responderam

A20,2%
B13,1%
C46,4% ✓ gabarito
D10,7%
E9,3%

Em branco: 0,1% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50032,8%
500 a 60061%
600 a 70078%
700 ou mais94,7%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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