Física3º anoMédia⏱ curto

Em uma atividade de campo, estudantes mediram o comprimento da sombra de uma árvore de 4 metros de altura, em…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Em uma atividade de campo, estudantes mediram o comprimento da sombra de uma árvore de 4 metros de altura, em um terreno plano e sob céu sem nuvens. A árvore permaneceu no mesmo local durante todo o experimento. Os resultados foram: às 8h, 4,2 metros; às 12h, 1,1 metro; e às 16h, 3,8 metros. Com base nos dados e na relação entre a posição aparente do Sol e a direção dos raios solares, em que horário a sombra da árvore foi menor e por que isso ocorreu?

A) Às 16h, porque a árvore recebia menos luz e, por isso, projetava uma sombra proporcionalmente menor no terreno.
B) Às 16h, porque o aquecimento acumulado do solo diminuía gradualmente o comprimento projetado pela árvore.
C) Às 8h, porque a rotação da Terra fazia a sombra acompanhar o movimento do Sol e encurtar progressivamente desde o amanhecer.
D) Às 8h, porque o Sol estava nascendo e seus raios iniciais concentravam-se mais diretamente na base da árvore.
E) Às 12h, porque o Sol estava mais alto no céu, fazendo os raios incidirem mais perpendicularmente ao solo e produzindo uma sombra mais curta.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Os dados mostram comprimentos de sombra de 4,2 m às 8h, 1,1 m às 12h e 3,8 m às 16h, para uma árvore de 4 m de altura. O menor valor é 1,1 m, registrado às 12h.
A sombra depende da altura do Sol no céu. Ao longo da manhã o Sol sobe, atingindo sua altura máxima por volta do meio-dia solar. Quanto mais alto o Sol, mais perpendicularmente os raios incidem sobre o solo e menor é a sombra projetada pelo objeto.
Às 8h o Sol está baixo no horizonte, com raios muito inclinados, o que gera a sombra mais longa (4,2 m). Às 16h o Sol já está descendo, novamente inclinado, e a sombra volta a alongar-se (3,8 m). Portanto, a menor sombra ocorre às 12h, quando o Sol está em sua posição mais alta.
Analisando as alternativas erradas: A) está errada porque a sombra das 16h não é menor, e o motivo dado (menos luz) não explica o comprimento da sombra; B) está errada porque o aquecimento do solo não determina o comprimento da sombra projetada; C) está errada porque a Terra gira e o Sol não 'acompanha' a sombra de forma a encurtá-la desde o amanhecer; D) está errada porque, ao nascer, o Sol está baixo e produz a sombra mais longa, não mais concentrada na base.
Conclusão: a alternativa E está correta, pois une o horário de menor sombra (12h) à explicação pela altura do Sol e pela incidência mais perpendicular dos raios.

💡 Dica: Considere a posição do sol ao longo do dia.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno associa sombra menor à menor quantidade de luz, confundindo intensidade luminosa com a projeção geométrica da sombra; além disso, aplica a ideia às 16h, quando a sombra é 3,8 m, não a menor.

Por que engana: Achar que a sombra é menor pela manhã ou no final da tarde, confundindo a posição do sol no céu.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que o aquecimento do solo ao longo do dia altera o comprimento da sombra, quando a sombra depende apenas da geometria da incidência dos raios solares. Também ignora que a sombra das 16h não é a menor.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que a sombra se encurta progressivamente desde o amanhecer por causa da rotação da Terra, quando na verdade a sombra diminui até o meio-dia e depois volta a crescer, e o Sol não 'arrasta' a sombra.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno pensa que os raios do nascer do Sol se concentram na base da árvore, produzindo sombra menor, quando na verdade o Sol baixo gera raios inclinados e a sombra mais longa, como mostra o dado de 4,2 m.

E Correta

A sombra é determinada pelo ângulo de incidência da luz solar. Quando o Sol está mais alto no céu, seus raios atingem o objeto mais perpendicularmente ao solo, reduzindo o comprimento da sombra. Os dados mostram que a menor sombra ocorreu às 12h.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

sombra de árvore

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

movimento aparente do sol · formacao de sombras

📚 Reveja

Revisar a relação entre a posição do sol e a formação de sombras.

⚠️ Erro mais comum

Achar que a sombra é menor pela manhã ou no final da tarde, confundindo a posição do sol no céu.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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