Em latitude 23°S, no equinócio (declinação solar d = 0°), calcule a altura solar h ao meio-dia local usando h…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em latitude 23°S, no equinócio (declinação solar d = 0°), calcule a altura solar h ao meio-dia local usando h = 90° - |f - d| e estime a irradiância no plano horizontal I ˜ I0·sin h com I0 = 1360 W·m?². Apresente h (°) e I (W·m?²).
- A) I ˜ 0 W·m?² ao meio-dia em qualquer latitude.
- B) A altura solar é calculada como h = f + d.
- C) h ˜ 67°; I ˜ 1,25×10^3 W·m?².
- D) Irradiância no plano horizontal é zero no equinócio.
- E) Em latitude 23°S, a altura solar ao meio-dia é de 90°.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A latitude é 23°S, portanto f = -23° (o sinal negativo indica o hemisfério sul). No equinócio, a declinação solar é d = 0°.
- Calcule a altura solar ao meio-dia pela fórmula dada, h = 90° - |f - d|. Temos |f - d| = |-23° - 0°| = 23°, logo h = 90° - 23° = 67°.
- Calcule a irradiância no plano horizontal com I = I0 · sen h, usando I0 = 1360 W/m². O seno de 67° é aproximadamente 0,9205. Assim, I = 1360 × 0,9205 ≈ 1252 W/m², que arredondado para duas casas significativas é 1,25 × 10^3 W/m².
- Conclusão. A alternativa C traz exatamente h ≈ 67° e I ≈ 1,25 × 10^3 W/m², coincidindo com o resultado obtido por cálculo próprio e com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: a irradiância ao meio-dia só seria zero se o Sol estivesse no horizonte, o que não ocorre nessa latitude no equinócio. B: a fórmula correta usa a diferença |f - d| e não a soma f + d. D: no equinócio o Sol atinge altura de 67° ao meio-dia, então a irradiância no plano horizontal é grande, não zero. E: a altura de 90° só ocorre quando o Sol está a pino, o que exigiria |f - d| = 0, ou seja, latitude igual à declinação solar, não a 23°S.
💡 Dica: Calcule a altura solar e a irradiância usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
Acredita que o Sol não aquece a superfície ao meio-dia em qualquer lugar, confundindo a intensidade da radiação com a ausência dela. Não relaciona o ângulo de incidência do Sol com a irradiância.
Aplica a ideia de somar latitude e declinação para obter a altura solar, sem considerar que a altura depende da diferença entre a latitude e a declinação. Além disso, ignora o termo 90° da fórmula dada.
Por que engana: Confundir a fórmula da altura solar, utilizando a soma das latitudes em vez da subtração do valor absoluto.
h = 90° - |-23° - 0°| = 67°. sin67° ˜ 0,921 ? I ˜1360·0,921 ˜1253 W·m?² (˜1,25×10^3 W·m?²).
Supõe que, por ser equinócio, o Sol não ilumina o plano horizontal, talvez confundindo o equinócio com a ausência de luz solar ou com o fenômeno de noite polar. Não aplica a fórmula da altura solar.
Acredita que o Sol fica a pino (altura de 90°) em qualquer latitude ao meio-dia no equinócio. Não percebe que a altura só é 90° quando a latitude coincide com a declinação solar.
Raio-X da questão
altura solar e irradiância
avaliacao
altura solar · irradiância solar
Revisar as fórmulas de altura solar e irradiância solar.
Confundir a fórmula da altura solar, utilizando a soma das latitudes em vez da subtração do valor absoluto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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