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Física2ª sérieBNCC EM13CNT204Média⏱ medio

Em uma investigação sobre ritmos circadianos, pesquisadores compararam organismos que vivem em diferentes…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em uma investigação sobre ritmos circadianos, pesquisadores compararam organismos que vivem em diferentes regiões do planeta. Eles consideraram que a alternância entre dia e noite, um fator ambiental importante para muitos seres vivos, está associada à rotação da Terra. Para estimar a velocidade com que um ponto da superfície terrestre se desloca devido a essa rotação, foram utilizados os seguintes dados: o raio médio da Terra é de 6.371 km, o período de uma rotação é de 24 horas e considere p = 3,14. No equador, o ponto analisado percorre aproximadamente uma circunferência completa a cada rotação. Com base no texto, qual é aproximadamente a velocidade linear, em m/s, de um ponto situado no equador terrestre durante a rotação da Terra?

  1. A) 0,463 m/s
  2. B) 463 m/s
  3. C) 11,6 m/s
  4. D) 27.784 m/s
  5. E) 231 m/s

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identificar o que se pede. A velocidade linear de um ponto do equador é o comprimento da circunferência descrita em uma rotação dividido pelo tempo dessa rotação. Passo 2: Calcular o comprimento da circunferência. Usando C = 2 x p x r, com r = 6.371 km e p = 3,14, temos C = 2 x 3,14 x 6.371 = 40.021,88 km, ou aproximadamente 40.021.880 m. Passo 3: Converter o período para segundos. 24 horas = 24 x 3.600 s = 86.400 s. Passo 4: Calcular a velocidade. v = 40.021.880 m / 86.400 s, que dá aproximadamente 463 m/s. Passo 5: Comparar com as alternativas. A alternativa B (463 m/s) corresponde ao resultado obtido, e o gabarito oficial também indica B, portanto não há divergência. Por que as outras estão erradas: A) 0,463 m/s resulta de um erro de unidade de 1.000 vezes, como se o resultado estivesse em km/s. C) 11,6 m/s vem de uma divisão por um tempo incorreto, que não corresponde às 24 horas em segundos. D) 27.784 m/s corresponde a dividir o perímetro em metros pelo número de minutos do dia (1.440), ou seja, uma unidade de tempo errada. E) 231 m/s aparece quando se usa pi x r em vez de 2 x pi x r, isto é, esquecendo o fator 2 do perímetro.

💡 Dica: Calcule a circunferência da Terra e divida pelo tempo de rotação.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atenção

O aluno calcula corretamente a ordem de grandeza, mas desloca a vírgula ou divide por 1.000 por achar que o resultado está em km/s, misturando as unidades de distância.

B Correta

A distância percorrida pelo ponto no equador em uma rotação é o comprimento da circunferência: C = 2 · π · r = 2 · 3,14 · 6.371 km = 40.008,88 km. Convertendo para metros, obtém-se 40.008.880 m. O período de rotação é 24 · 60 · 60 = 86.400 s. Assim, v = C/t = 40.008.880/86.400 ≈ 463 m/s.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno divide o comprimento da circunferência por um tempo incorreto (usa 3.600 s, que é uma hora, em vez de 86.400 s, que é um dia), tratando o período de 24 horas como se fosse de uma hora.

Por que engana: Confundir o cálculo da circunferência com o diâmetro ou usar unidades inconsistentes ao calcular a velocidade linear.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno divide a distância em metros pelo número de minutos em um dia (1.440), em vez de dividir pelo número de segundos (86.400), trocando minutos por segundos na conversão de tempo.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno usa a fórmula do semiperímetro, pi x r, em vez do comprimento da circunferência completa, 2 x pi x r, esquecendo que a questão pede uma volta completa.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
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

velocidade linear

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

velocidade linear · circunferencia da Terra

📚 Reveja

Revisar a fórmula da circunferência e a relação entre velocidade e distância.

⚠️ Erro mais comum

Confundir o cálculo da circunferência com o diâmetro ou usar unidades inconsistentes ao calcular a velocidade linear.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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