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Física1ª sérieBNCC EM13CNT209Média⏱ medio

Em observações realizadas com telescópios, as linhas espectrais de várias galáxias aparecem deslocadas em…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT209

Analisar a evolução estelar associando-a aos modelos de origem e distribuição dos elementos químicos no Universo, compreendendo suas relações com as condições necessárias ao surgimento de sistemas solares e planetários, suas estruturas e composições e as possibilidades de existência de vida, utilizando representações e simulações, 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 observações realizadas com telescópios, as linhas espectrais de várias galáxias aparecem deslocadas em direção ao vermelho em comparação com as mesmas linhas medidas em laboratório. Os dados indicam que, quanto maior é a distância de uma galáxia em relação à Terra, maior é esse deslocamento. Esse padrão é observado em diferentes direções do céu e é conhecido como lei de Hubble-Lemaître. Considerando o padrão descrito no texto-base, qual interpretação explica conjuntamente o deslocamento para o vermelho e sua relação com a distância das galáxias?

  1. A) O espaço entre as galáxias está se expandindo, fazendo as mais distantes se afastarem mais rapidamente.
  2. B) Somente as galáxias mais distantes participam do afastamento indicado pelo deslocamento para o vermelho.
  3. C) As galáxias mais distantes estão se aproximando da Terra, embora apresentem maior deslocamento para o vermelho.
  4. D) O espaço entre as galáxias está se contraindo, fazendo as mais distantes se aproximarem mais rapidamente.
  5. E) Todas as galáxias estão se afastando com a mesma velocidade, independentemente de sua distância.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. O texto descreve que as linhas espectrais das galáxias aparecem deslocadas para o vermelho e que esse deslocamento cresce com a distância. Isso é o padrão da lei de Hubble-Lemaître.
  2. Um deslocamento para o vermelho indica que a fonte de luz está se afastando do observador (efeito Doppler, ou o estiramento do comprimento de onda causado pela expansão do espaço). Quanto maior o deslocamento, maior a velocidade de afastamento, e a relação com a distância é direta.
  3. A interpretação que explica os dois fatos juntos é que o espaço entre as galáxias está se expandindo. Assim, galáxias mais distantes se afastam mais rapidamente, e o deslocamento para o vermelho cresce com a distância. Essa é a alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
  4. Por que as outras estão erradas: a B restringe o afastamento às galáxias distantes, mas o padrão vale para todas, em todas as direções; a C inverte o sentido do movimento, pois o deslocamento para o vermelho indica afastamento, não aproximação; a D troca expansão por contração, contrariando o deslocamento para o vermelho; a E afirma que todas se afastam com a mesma velocidade, o que contradiz a relação de que o deslocamento aumenta com a distância.

💡 Dica: Relacione o desvio para o vermelho com a teoria da expansão do universo.

Alternativa por alternativa

A Correta

O deslocamento para o vermelho indica afastamento relativo. Como o texto informa que o deslocamento aumenta com a distância, os dados sustentam a expansão do espaço: em média, galáxias mais distantes apresentam maior velocidade de afastamento. Essa relação é expressa pela lei de Hubble-Lemaître.

B Erradaerro: Interpretação

O aluno acredita que apenas as galáxias mais distantes se afastam, como se a proximidade fosse uma exceção. Ele não percebe que o padrão vale para todas as galáxias, com o deslocamento crescendo gradualmente com a distância.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno associa maior deslocamento para o vermelho a maior aproximação, confundindo o sentido do efeito Doppler. Ele não sabe que o vermelho indica afastamento da fonte.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno pensa que o universo está se contraindo, usando a intuição de que tudo que se aproxima de algo ganha velocidade. Ele inverte a ideia de expansão e não relaciona o vermelho com afastamento.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno entende que o deslocamento para o vermelho é o mesmo para todas as galáxias, ignorando a relação de proporcionalidade com a distância descrita no texto. Ele lê o padrão como se fosse uniforme.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Leitura alto
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

expansão do universo

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

desvio para o vermelho · expansão do universo

📚 Reveja

Revisar a teoria da relatividade e o desvio para o vermelho.

⚠️ Erro mais comum

Confundir o desvio para o vermelho como um sinal de que a estrela está se aproximando, ao invés de se afastando.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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