Calcule, para uma latitude de 45° N, a diferença entre a altura solar ao meio-dia nos solstícios de verão e…
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
Calcule, para uma latitude de 45° N, a diferença entre a altura solar ao meio-dia nos solstícios de verão e inverno e estime a razão aproximada entre as irradiâncias solares ao meio-dia nesses solstícios (use declinação ±23,5° e cos? para irradiância relativa).
- A) Irradiância no solstício de verão é igual à do inverno, 1:1.
- B) Declinação solar para a latitude é constante em 0°, não varia.
- C) Para cálculos, considera-se sempre a latitude de 0° na Terra.
- D) No solstício de inverno, a altura solar é de 60° e a diferença é 50°.
- E) Altura solar: verão ˜68,5°, inverno ˜21,5°; diferença ˜47°. Irradiância relativa ˜cos21,5°/cos68,5° ˜0,93/0,37 ˜2,5 (verão ˜2,5× inverno).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A altura solar ao meio-dia é dada por altura = 90° - |latitude - declinação|. Com latitude de 45° N, no solstício de verão a declinação é +23,5°, então altura = 90° - (45° - 23,5°) = 90° - 21,5° = 68,5°. Passo 2: No solstício de inverno a declinação é -23,5°, então altura = 90° - (45° + 23,5°) = 90° - 68,5° = 21,5°. Passo 3: A diferença entre as alturas é 68,5° - 21,5° = 47°. Passo 4: A irradiância relativa é proporcional ao cosseno do ângulo zenital (ângulo entre o Sol e a vertical, igual a 90° - altura). No verão, o zênite é 21,5° e cos(21,5°) é aproximadamente 0,93. No inverno, o zênite é 68,5° e cos(68,5°) é aproximadamente 0,37. Passo 5: A razão verão:inverno é aproximadamente 0,93/0,37 = 2,5, ou seja, a irradiância no verão é cerca de 2,5 vezes a do inverno. Passo 6: Por isso a alternativa E está correta, e o gabarito oficial coincide com a minha resolução. A alternativa A está errada porque o Sol incide com ângulos diferentes nos dois solstícios, então a irradiância não é igual. A alternativa B está errada porque a declinação varia ao longo do ano entre -23,5° e +23,5°. A alternativa C está errada porque o enunciado fixa a latitude em 45° N e ignorar isso invalida o cálculo. A alternativa D está errada porque a altura de inverno a 45° N é 21,5°, não 60°, e a diferença correta é 47°.
💡 Dica: Calcule a altura solar usando a fórmula apropriada para cada solstício.
Alternativa por alternativa
Supõe que a intensidade da radiação solar é a mesma em qualquer época do ano, ignorando que a inclinação dos raios muda a energia recebida por unidade de área.
Acredita que a declinação solar é fixa em 0°, confundindo-a com a latitude ou com o Equador, quando na verdade ela oscila ao longo do ano por causa da inclinação do eixo terrestre.
Ignora a latitude de 45° N dada no enunciado e faz o cálculo como se fosse no Equador, o que é uma leitura errada dos dados do problema.
Calcula a altura de inverno com a fórmula correta, mas usa um valor de declinação errado ou troca o sinal, obtendo 90° - (45° - 15°) = 60°, o que leva a uma diferença de 50° em vez de 47°.
Por que engana: Confundir a altura solar nos solstícios e não considerar a variação da declinação solar ao longo do ano.
Altura = 90° - |latitude - declinação|: verão 90-|45-23,5|=68,5°, inverno 90-|45+23,5|=21,5°. Irradiância?cos(zenital); zenital=90°-altura ? razões conforme cossenos indicados.
Raio-X da questão
altura solar e irradiância
avaliacao
altura solar · irradiância solar
Revisar os conceitos de altura solar e declinação solar.
Confundir a altura solar nos solstícios e não considerar a variação da declinação solar ao longo do ano.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- No Meridiano de 45° N, compare a irradiância solar no meio-dia local entre o equinócio e o solstício de verão…
- Em um dia de solstício de verão (declinação solar d = +23,5°), calcule a altura máxima do Sol ao meio-dia para latitude…
- Em latitude 23°S, no equinócio (declinação solar d = 0°), calcule a altura solar h ao meio-dia local usando h = 90° - |f…
- Num dia em que a declinação solar é d = 5,0°N determine em que latitude f a altura solar ao meio-dia será A = 90,0° (Sol…
- Calcule a irradiância solar no topo da atmosfera (W/m²) sobre uma superfície horizontal ao meio-dia em latitude f = 60°…
- Explique como a inclinação axial (e ˜ 23,5°) e a excentricidade orbital (e = 0,0167) afetam a intensidade e a duração…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog