Uma escola no hemisfério norte planeja instalar painéis solares. Segundo o movimento da Terra, qual orientação…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Propor iniciativas individuais e coletivas para a solução de problemas ambientais da cidade ou da comunidade, com base na análise de ações de consumo consciente e de sustentabilidade bem-sucedidas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma escola no hemisfério norte planeja instalar painéis solares. Segundo o movimento da Terra, qual orientação e inclinação dos painéis maximiza a geração anual?
- A) Orientar os painéis para o sul (direção do equador) e incliná-los aproximadamente segundo a latitude local.
- B) Orientar os painéis para o norte no hemisfério norte.
- C) Inclinar os painéis verticalmente (90°) como se fossem paredes.
- D) Fixar todos os painéis totalmente horizontais (0°) independentemente da latitude.
- E) Alinhar os painéis para o oeste para capturar apenas o pôr do sol.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- No hemisfério norte, o Sol ao meio-dia fica ao sul do zênite (ao sul do observador), pois a Terra se desloca em torno do Sol com o eixo inclinado e o Sol passa mais ao sul ao longo do ano. Por isso, para receber a maior quantidade de radiação possível ao longo do ano, os painéis devem ser voltados para o sul, em direção ao equador.
- A inclinação ideal aproxima-se da latitude local, pois com essa inclinação a superfície fica, em média anual, mais perpendicular aos raios solares, que incidem com ângulo mais próximo de 90 graus ao longo do ano. Assim, a alternativa A reúne a orientação para o sul e a inclinação próxima da latitude, que é a combinação que maximiza a geração anual.
- A alternativa B está errada, pois orientar os painéis para o norte no hemisfério norte faz com que eles fiquem de costas para o Sol ao meio-dia, reduzindo muito a captação.
- A alternativa C está errada, pois painéis verticais recebem a luz apenas de forma muito oblíqua na maior parte do dia e do ano, perdendo eficiência.
- A alternativa D está errada, pois a inclinação horizontal (0 graus) não acompanha a posição média do Sol no céu em latitudes diferentes de zero, e a melhor inclinação depende da latitude.
- A alternativa E está errada, pois alinhar para o oeste captura o Sol apenas no fim da tarde, quando sua intensidade e altura são pequenas, deixando de aproveitar o período de maior radiação.
💡 Dica: Considere a posição do sol ao longo do ano.
Alternativa por alternativa
Apontar para o equador e ajustar o ângulo à latitude alinha os painéis à trajetória média do Sol, captando mais insolação ao longo do ano apesar da inclinação axial.
O aluno pode supor que, no hemisfério norte, o Sol está ao norte, confundindo a posição solar com a direção do polo ou invertendo a referência de orientação.
Por que engana: Confundir a orientação correta dos painéis, escolhendo a direção norte em vez do sul, que é mais eficiente no hemisfério norte.
O aluno pode imaginar que, como o Sol está no céu, a superfície deve ficar de frente para ele na horizontal, ou que painéis verticais, como paredes, captam mais luz por estarem 'de frente' para o horizonte.
O aluno pode achar que a superfície plana horizontal é sempre a melhor, por ser mais simples ou por intuição de que 'o Sol está em cima', ignorando que a inclinação ideal depende da latitude.
O aluno pode pensar que o Sol mais forte ou a 'hora do pôr do sol' é a mais importante, sem perceber que a radiação e a altura solar são maiores ao longo do dia, especialmente ao meio-dia.
Raio-X da questão
painéis solares
avaliacao
movimento da Terra · energia solar
Revisar a orientação e inclinação ideais para painéis solares no hemisfério norte.
Confundir a orientação correta dos painéis, escolhendo a direção norte em vez do sul, que é mais eficiente no hemisfério norte.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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