Em 2026, a sonda Voyager 1 completou mais de quatro décadas em operação, ainda recebendo comandos de rotina e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em 2026, a sonda Voyager 1 completou mais de quatro décadas em operação, ainda recebendo comandos de rotina e transmitindo dados científicos para a Terra. Na imagem, observa-se a sonda com uma antena parabólica de alto ganho, usada para enviar e receber ondas de rádio, que são radiações eletromagnéticas. Uma equipe de controle precisa programar as janelas de comunicação sabendo que, devido à grande distância, os sinais não chegam instantaneamente. Considere que, nessa data, a Voyager 1 esteja a aproximadamente 2,4 × 10^10 km da Terra e que a velocidade de propagação das ondas de rádio no espaço possa ser tomada como c = 3,0 × 10^8 m/s. Suponha que, ao receber um comando, a sonda responda imediatamente com um sinal de confirmação. Com base no texto e na imagem, conclua o menor intervalo de tempo entre o envio de um comando da Terra e a chegada do sinal de confirmação de volta à Terra, nessa comunicação.
- A) Aproximadamente 22 h.
- B) Aproximadamente 2,2 h.
- C) Aproximadamente 44 h.
- D) Aproximadamente 2,2 s.
- E) Aproximadamente 22 min.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. O intervalo procurado é o tempo total de ida do comando (Terra até a sonda) mais o tempo de volta da confirmação (sonda até a Terra). Como a resposta é imediata, o intervalo é duas vezes o tempo de propagação de uma única viagem.Passo 2: Converta a distância para metros, pois c está em m/s. 2,4 x 10^10 km = 2,4 x 10^10 x 10^3 m = 2,4 x 10^13 m.Passo 3: Calcule o tempo de uma viagem: t = distância / velocidade = 2,4 x 10^13 / 3,0 x 10^8 = 0,8 x 10^5 s = 80 000 s.Passo 4: Calcule o ida e volta: 2 x 80 000 s = 160 000 s.Passo 5: Converta para horas, dividindo por 3600 (segundos em uma hora): 160 000 / 3600 = 44,4 h, ou seja, aproximadamente 44 h. Essa é a alternativa C, que corresponde ao gabarito.Passo 6: Por que as outras estão erradas. A (22 h) é apenas o tempo de uma viagem de ida, sem contar a volta do sinal. B (2,2 h) resulta de erro de potência de dez na conversão da distância, com uma ordem de grandeza a menos. D (2,2 s) é um tempo absurdamente pequeno para uma distância tão grande, o que revela a ideia intuitiva de que sinais são quase instantâneos. E (22 min) confunde horas com minutos ao converter o resultado da divisão.
💡 Dica: Converta a distância para metros, calcule o tempo de ida e multiplique por dois.
Alternativa por alternativa
Calculou apenas o tempo de ida do comando, esquecendo que a confirmação precisa percorrer a mesma distância de volta para chegar à Terra.
Por que engana: Calcular apenas o tempo de ida ou não converter a distância de quilômetros para metros antes de aplicar a relação entre distância, velocidade e tempo.
Errou a potência de dez na conversão de km para m, obtendo uma distância dez vezes menor, e também não considerou o percurso de ida e volta.
Como o sinal vai e volta, usa-se 2d/c. Com d = 2,4×10^13 m, t ˜ 2·2,4×10^13/(3×10^8) ˜ 1,6×10^5 s ˜ 44 h.
Acredita que sinais de rádio viajam quase instantaneamente, ignorando que a velocidade c é finita e que a distância envolvida é enorme.
Fez a conversão de segundos para horas, mas tratou o resultado como minutos, confundindo as unidades de tempo na etapa final.
Raio-X da questão
Tempo de propagação eletromagnética
avaliacao
Conversão de unidades de distância · Relação entre distância e tempo
Revise a relação entre distância, velocidade e tempo, incluindo a conversão de quilômetros para metros e o percurso de ida e volta.
Calcular apenas o tempo de ida ou não converter a distância de quilômetros para metros antes de aplicar a relação entre distância, velocidade e tempo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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