Verdadeiro ou falso: as estações do ano decorrem principalmente da inclinação do eixo terrestre (˜23,5°) e não…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Verdadeiro ou falso: as estações do ano decorrem principalmente da inclinação do eixo terrestre (˜23,5°) e não da variação da distância Terra–Sol. Justifique numericamente usando I ? 1/r² e excentricidade e = 0,0167.
- A) As estações do ano são idênticas em todos os lugares da Terra, independentemente da localização.
- B) A inclinação do eixo terrestre é de 30° e não de 23,5° como afirmado.
- C) Verdadeiro. A variação de irradiância por excentricidade é ˜3,34%, muito menor que a mudança de insolação causada pela inclinação axial.
- D) A variação de distância Terra-Sol muda a temperatura significativamente durante o ano.
- E) As estações do ano são causadas pela mudança da distância Terra–Sol no periélio e afélio.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A irradiância solar que chega à Terra é inversamente proporcional ao quadrado da distância (I proporcional a 1/r^2). A órbita terrestre tem excentricidade e = 0,0167, então a distância varia entre o periélio, r = a(1 - e), e o afélio, r = a(1 + e), em torno da distância média a. Passo 2: A razão entre as irradiâncias extremas é I_max/I_min = ((1 + e)/(1 - e))^2 = (1,0167/0,9833)^2, aproximadamente 1,034^2, o que dá cerca de 1,069. Ou seja, a diferença total entre periélio e afélio é de aproximadamente 6,9%, e a variação em torno do valor médio é de cerca de ±2e = ±3,34%. Passo 3: A inclinação do eixo de cerca de 23,5° muda o ângulo com que os raios solares atingem cada região e a duração do dia ao longo do ano. Essa mudança de insolação é muito maior que a variação de 3,34% causada pela excentricidade, por isso a inclinação axial é o fator principal das estações. Passo 4: A afirmação do enunciado é verdadeira, e a alternativa C a justifica numericamente. A alternativa A está errada porque a insolação varia com a latitude e a época do ano, não sendo igual em todos os lugares. A alternativa B está errada porque a inclinação atual do eixo é de cerca de 23,5°, e não de 30°. A alternativa D está errada porque a variação de distância causa uma diferença pequena de irradiância, insuficiente para explicar mudanças significativas de temperatura. A alternativa E está errada porque as estações são opostas nos dois hemisférios, enquanto o periélio e o afélio ocorrem na mesma época para ambos.
💡 Dica: Analise a relação entre a inclinação do eixo e a variação da distância Terra-Sol.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a Terra recebe a mesma insolação em todos os pontos, como se a estação fosse uniforme no planeta inteiro. Ele não percebe que o ângulo de incidência dos raios varia com a latitude.
O aluno lê mal o enunciado, que afirma corretamente 23,5°, e considera que o valor está errado. Pode também ter confundido o valor com outro número que memorizou.
Por que engana: Confundir a influência da excentricidade da órbita com a inclinação do eixo terrestre ao explicar as estações do ano.
Irradiância I ? 1/r² ? ?I/I ˜ 2·e = 2·0,0167 = 0,0334 ˜ 3,34%. Essa pequena variação (˜3,3%) não explica a alternância sazonal, que resulta da mudança do ângulo de incidência causada pela inclinação de 23,5°.
O aluno usa a intuição do dia a dia de que estar mais perto do Sol deixa tudo mais quente, sem quantificar a variação de irradiância. Ele não percebe que a diferença de cerca de 3,34% é pequena frente às variações sazonais.
O aluno acha que o periélio e o afélio são a causa das estações. Ele não percebe que, no mesmo instante, as estações são opostas nos dois hemisférios, o que a distância sozinha não explicaria.
Raio-X da questão
estações do ano
avaliacao
inclinação do eixo terrestre · variação da distância Terra-Sol
Revisar a relação entre a inclinação do eixo terrestre e as estações do ano.
Confundir a influência da excentricidade da órbita com a inclinação do eixo terrestre ao explicar as estações do ano.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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