Um satélite de diâmetro D = 2,0 m é observado a uma distância d = 800 km. Use a aproximação de ângulo pequeno…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Reconhecer e empregar unidades usadas para expressar medidas muito grandes ou muito pequenas, tais como distância entre planetas e sistemas solares, tamanho de vírus ou de células, capacidade de armazenamento de computadores, entre outros.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um satélite de diâmetro D = 2,0 m é observado a uma distância d = 800 km. Use a aproximação de ângulo pequeno ?(rad) ˜ D/d para calcular o ângulo aparente em segundos de arco (1 rad ˜ 206265"). Apresente o resultado com duas casas decimais.
- A) ? ˜ 1,04 arcseconds
- B) ? ˜ 800 arcseconds
- C) ? ˜ 0,10 arcseconds
- D) ? ˜ 0,52 arcseconds (˜0,52").
- E) ? ˜ 0,20 arcseconds
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Converter as unidades para metros. D = 2,0 m e d = 800 km = 800000 m.
- Calcular a razão D/d = 2,0 / 800000 = 0,0000025 rad, ou seja, 2,5 x 10^-6 rad.
- Converter para segundos de arco usando 1 rad = 206265 segundos de arco: 2,5 x 10^-6 x 206265 = 0,5156625 segundo de arco.
- Arredondar para duas casas decimais, obtendo aproximadamente 0,52 segundo de arco. Isso confirma a alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A (1,04) é o dobro do valor correto, o que indica que a distância foi tomada como 400 km; a alternativa B (800) repete o valor da distância em km como se fosse o ângulo, sem qualquer cálculo; a alternativa C (0,10) é cerca de cinco vezes menor, típico de um erro de potência de dez na conversão de unidades; a alternativa E (0,20) não corresponde a nenhuma conversão consistente dos dados do enunciado e decorre de erro na divisão ou nas unidades.
💡 Dica: Calcule o ângulo usando a fórmula dada e converta para segundos de arco.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou d = 400 km, ou dobrou o diâmetro para 4 m, o que dobra o ângulo calculado.
Por que engana: Confundir a relação entre diâmetro e distância, aplicando a fórmula incorretamente e resultando em um valor muito maior do que o esperado.
O aluno tomou o número da distância (800, em km) como se fosse o próprio ângulo em segundos de arco, sem aplicar a fórmula D/d.
O aluno errou a conversão de unidades ou a potência de dez, o que deixa o resultado cerca de cinco vezes menor que o correto.
?(rad)=2,0/(8,00×10^5)=2,5×10^-6 rad; ?(arcsec)=2,5×10^-6×206265˜0,5157˜0,52".
O aluno errou o cálculo da razão D/d ou misturou km e m na divisão, chegando a um valor sem consistência com os dados.
Raio-X da questão
ângulo aparente
avaliacao
aproximação de ângulo pequeno · conversão de unidades
Revisar a conversão de radianos para segundos de arco e a relação entre diâmetro e distância.
Confundir a relação entre diâmetro e distância, aplicando a fórmula incorretamente e resultando em um valor muito maior do que o esperado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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