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Física3ª sérieBNCC EM13CNT204Fácil⏱ medio

Durante observação, o diâmetro físico de Júpiter é D = 1,40×10^8 m e sua distância é d = 7,78×10^11 m. Calcule…

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

Durante observação, o diâmetro físico de Júpiter é D = 1,40×10^8 m e sua distância é d = 7,78×10^11 m. Calcule o diâmetro angular aparente ?. Use ? ˜ D/d (rad) e 1 rad = 206265 arcsec.

  1. A) ? ˜ 1,40×10^8 m / 7,00×10^11 m = 2,00×10^-4 rad.
  2. B) ? ˜ 1,40×10^8 m / 1,60×10^11 m = 0,875 rad.
  3. C) ? = 7,78×10^11 m / 1,40×10^8 m = 5,57×10^3 rad.
  4. D) ? ˜ (1,40×10^8 m)/(7,78×10^11 m)=1,799×10^-4 rad ˜ 37,1 arcsec.
  5. E) ? ˜ (1,40×10^8 m) × (7,78×10^11 m) / 206265.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Identificar os dados. O diâmetro físico de Júpiter é D = 1,40×10^8 m e a distância é d = 7,78×10^11 m. Pela aproximação dada, o diâmetro angular é θ ≈ D/d, em radianos.
  2. Calcular a razão. 1,40×10^8 / 7,78×10^11 ≈ 1,80×10^-4 rad (com mais casas decimais, 1,799×10^-4 rad).
  3. Converter para segundos de arco. Como 1 rad = 206265 arcsec, temos 1,799×10^-4 × 206265 ≈ 37,1 arcsec.
  4. Conclusão. A alternativa correta é a D, que apresenta exatamente 1,799×10^-4 rad e cerca de 37,1 arcsec. Isso coincide com o gabarito oficial.
  5. Por que as demais estão erradas. A usa 7,00×10^11 m como distância, valor que não aparece no enunciado. B usa 1,60×10^11 m como distância, também inexistente, e resulta em um valor absurdo para um ângulo pequeno. C inverte a razão, calculando d/D, o que dá um número enorme sem sentido para diâmetro angular. E multiplica D por d em vez de dividir, e a divisão por 206265 não corrige esse erro, resultando em cerca de 5,3×10^14, que também não é um ângulo plausível.

💡 Dica: Aplique a fórmula do diâmetro angular aparente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atenção

Trocou o valor da distância 7,78×10^11 m por 7,00×10^11 m, possivelmente por arredondamento ou leitura apressada, e então fez a conta com o denominador errado.

B Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

Usou um valor de distância de 1,60×10^11 m que não existe no enunciado, sugerindo que leu mal os dados ou tirou o número de outra fonte; além disso, não percebeu que o resultado de 0,875 rad é grande demais para um ângulo aparente de planeta.

Por que engana: Confundir a fórmula do diâmetro angular aparente, utilizando a multiplicação em vez da divisão.

C Erradaerro: Conceitual

Acreditou que o diâmetro angular é a razão d/D, ou seja, inverteu a fórmula, o que daria um ângulo gigante em radianos.

D Correta

Usa-se ?˜D/d em rad; converter para segundos de arco multiplicando por 206265: 1,799×10^-4·206265˜37,1 arcsec.

E Erradaerro: Procedimental

Sabia que havia uma divisão por 206265, mas multiplicou D por d em vez de dividir, confundindo a fórmula do ângulo com uma multiplicação de grandezas.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Bloom Aplicar
Leitura alto
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

diâmetro angular aparente

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

diâmetro angular aparente

📚 Reveja

Revisar a fórmula do diâmetro angular e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula do diâmetro angular aparente, utilizando a multiplicação em vez da divisão.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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