Em um experimento de Física aplicado à Biologia, estudantes analisam a alternância entre dia e noite para…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Em um experimento de Física aplicado à Biologia, estudantes analisam a alternância entre dia e noite para estimar a rapidez com que a Terra gira em torno de seu próprio eixo. Considerando a rotação terrestre uniforme, o planeta completa uma volta de 2p radianos em 24 horas. Para converter o período para o Sistema Internacional, use 1 h = 3.600 s e a relação ? = 2p/T. Com base nas informações do texto, calcule a velocidade angular média da Terra, em rad/s, durante sua rotação.
- A) ω = 2π/86.400 s ≈ 7,27 × 10⁻⁵ rad/s
- B) ω = 2π/24 s ≈ 2,62 × 10⁻¹ rad/s
- C) ω = 1/86.400 s ≈ 1,16 × 10⁻⁵ rad/s
- D) ω = 2π/3.600 s ≈ 1,75 × 10⁻³ rad/s
- E) ω = π/86.400 s ≈ 3,64 × 10⁻⁵ rad/s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Uma volta completa tem 2π radianos e o período é T = 24 horas. Como o enunciado pede o Sistema Internacional, converta o período: 24 h × 3.600 s/h = 86.400 s. Passo 2: Aplique a relação ω = 2π/T. Logo, ω = 2π/86.400 s. Passo 3: Calcule o valor numérico. 2π é aproximadamente 6,283, e 6,283/86.400 ≈ 7,27 × 10^-5 rad/s. Passo 4: Conclusão. A alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. As demais estão erradas: a B usa T = 24 s, sem converter horas em segundos; a C usa 1 no lugar de 2π; a D usa 3.600 s (uma hora) como período; a E usa π no lugar de 2π, o que corresponde a meia volta.
💡 Dica: Converta o período de horas para segundos antes de calcular.
Alternativa por alternativa
O período deve ser convertido para segundos: T = 24 × 3.600 = 86.400 s. Como a Terra completa uma volta de 2π radianos, aplica-se ω = 2π/T. Assim, ω = 2π/86.400 ≈ 7,27 × 10⁻⁵ rad/s.
O aluno substituiu o período de 24 horas pelo número 24 sem converter para segundos, tratando a unidade de tempo de forma incorreta.
O aluno esqueceu o fator 2π da relação angular e usou ω = 1/T, o que confunde frequência com velocidade angular.
O aluno tomou 1 hora (3.600 s) como o período de rotação, quando o enunciado diz que a volta completa leva 24 horas.
O aluno usou π no numerador, achando que a volta completa corresponde a π radianos, e não a 2π radianos.
Raio-X da questão
velocidade angular média
avaliacao
cálculo de períodos · conversão de unidades de tempo
Revisar a fórmula da velocidade angular e conversão de unidades.
Confundir a conversão de horas para segundos, utilizando 3600 s em vez de 86400 s para o cálculo da velocidade angular média.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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