Dois objetos astronômicos estão separados por ângulo ? = 2,5×10^-5 rad e situam-se à distância d = 2,0×10^22 m…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Medir e estimar comprimentos (incluindo perímetros), massas e capacidades, utilizando unidades de medida padronizadas mais usuais, valorizando e respeitando a cultura local.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Dois objetos astronômicos estão separados por ângulo ? = 2,5×10^-5 rad e situam-se à distância d = 2,0×10^22 m do observador. Usando a aproximação s ˜ d·?, calcule a separação linear s em metros e em quilômetros (km), em notação científica.
- A) s = d·? = 2,0×10^22·2,5×10^-5 = 5,0×10^17 m = 5,0×10^14 km
- B) s = d·? = 5,0×10^17 km
- C) s = d·? = 2,5×10^17 m
- D) s = d·? = 2,0×10^27 m
- E) s = d/? = 8,0×10^22 m
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O ângulo é θ = 2,5×10^-5 rad e a distância é d = 2,0×10^22 m. A fórmula da aproximação é s ≈ d·θ, pois o ângulo é pequeno e medido em radianos.
- Calcule a separação em metros. Multiplique os coeficientes: 2,0 × 2,5 = 5,0. Some os expoentes: 22 + (-5) = 17. Logo, s = 5,0×10^17 m.
- Converta para quilômetros. Como 1 km = 1000 m = 10^3 m, divida por 10^3: 5,0×10^17 / 10^3 = 5,0×10^14 km.
- Compare com o gabarito. Minha resolução coincide com a alternativa A, que é o gabarito oficial.
- Analise as demais alternativas. A alternativa B está errada porque confunde metros com quilômetros: o valor 5,0×10^17 é em metros, não em quilômetros. A alternativa C está errada porque o resultado 2,5×10^17 m corresponde a dividir o produto pela metade, um erro de cálculo. A alternativa D está errada porque soma os expoentes incorretamente (22 + 5 = 27), o que gera 10^27 em vez de 10^17. A alternativa E está errada porque usa divisão em vez de multiplicação, contrariando a aproximação s ≈ d·θ.
💡 Dica: Aplique a fórmula s ˜ d·? para encontrar a separação linear.
Alternativa por alternativa
Para pequeno ângulo em radianos, s ˜ d·?. Multiplicando potências: 2,0·2,5=5,0 e 10^(22-5)=10^17 ? 5,0×10^17 m. 1 km = 10^3 m ? 5,0×10^17 m = 5,0×10^14 km.
O aluno calcula corretamente 5,0×10^17 mas acredita que esse número já está em quilômetros, sem fazer a conversão de unidades.
O aluno obtém 2,5×10^17 provavelmente por erro no produto, tomando apenas o valor de θ como coeficiente ou dividindo o resultado por 2.
Por que engana: Confundir a operação de multiplicação com a de divisão, resultando em um valor incorreto para a separação linear.
O aluno soma os expoentes de forma errada, fazendo 22 + 5 = 27 em vez de 22 + (-5) = 17, ou seja, ignora o sinal negativo do expoente de θ.
O aluno confunde a relação entre distância, ângulo e separação linear, achando que s = d/θ, o que contraria a aproximação pedida, que é uma multiplicação.
Raio-X da questão
separação linear
avaliacao
notação científica · multiplicação de potências
Revisar a relação entre ângulo, distância e separação linear em astronomia.
Confundir a operação de multiplicação com a de divisão, resultando em um valor incorreto para a separação linear.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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