FísicaUERJBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

O universo observável, que se expande em velocidade constante, tem extensão média de 93 bilhões de anos-luz e…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, 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

O universo observável, que se expande em velocidade constante, tem extensão média de 93 bilhões de anos-luz e idade de 13,8 bilhões de anos. Quando o universo tiver a idade de 20 bilhões de anos, sua extensão, em bilhões de anos-luz, será igual a: (UERJ 2020)

A) 105
B) 115
C) 135
D) 165

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique o que o enunciado afirma. O universo se expande com velocidade constante, partindo de um tamanho inicial praticamente nulo. Assim, a extensão cresce na mesma proporção que a idade, ou seja, a extensão é proporcional ao tempo (extensão = velocidade de expansão x idade).
Calcule a constante de proporcionalidade com os dados atuais. Extensão atual de 93 bilhões de anos-luz para uma idade de 13,8 bilhões de anos, então a razão é 93 / 13,8, que é aproximadamente 6,74 bilhões de anos-luz por bilhão de anos.
Aplique a proporção para a idade de 20 bilhões de anos. Extensão = 93 x 20 / 13,8 = 1860 / 13,8, que é aproximadamente 134,8, ou seja, cerca de 135 bilhões de anos-luz.
Conclusão. A alternativa correta é a C (135). O gabarito oficial está correto.
Por que as outras estão erradas. A (105) é um valor baixo demais, pois a extensão cresce proporcionalmente à idade e não de forma lenta. B (115) também fica abaixo do valor obtido pela proporcionalidade. D (165) superestima o crescimento, como se a expansão fosse acelerada, o que contradiz a informação de velocidade constante.

💡 Dica: Use a regra de três simples para calcular a extensão do universo.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente acreditou que a extensão aumenta com a idade de forma mais lenta do que a proporção, somando um acréscimo pequeno sem usar corretamente a razão entre extensão e idade.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente calculou o crescimento de forma aproximada demais ou com erro na proporção, chegando a um valor abaixo do obtido pela regra de três correta.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre idade e extensão, aplicando incorretamente a proporcionalidade.

C Correta

CORRETA. A extensão do universo é calculada pela velocidade constante de expansão multiplicada pelo novo tempo, resultando em 135 bilhões de anos-luz.

D Erradaerro: Conceitual

Provavelmente imaginou que o universo se expande de forma acelerada, fazendo a extensão crescer mais rápido que a idade, o que contraria a informação de velocidade constante.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

expansão do universo constante

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

proporção direta simples · velocidade constante expansão

📚 Reveja

estude proporção direta e expansão do universo

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre idade e extensão, aplicando incorretamente a proporcionalidade.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.

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