“O espaço, a fronteira final...” (Cap. James T. Kirk - USS Enterprise, 1966) Em 2017, a missão Voyager…

Questão

“O espaço, a fronteira final...” (Cap. James T. Kirk - USS Enterprise, 1966) Em 2017, a missão Voyager sagrou-se como a mais longeva missão ainda em operação. Quando foram lançadas as espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2, respectivamente em 5 de setembro e 20 de agosto de 1977, tinham o objetivo de explorar os limites do sistema solar. A Voyager 1, uma espaçonave relativamente leve, com massa aproximada de 700 kg, foi lançada no momento em que os quatro planetas gasosos do sistema Solar estavam alinhados, fato que ocorre a cada 175 anos. Esse fato foi importante para que a missão fosse bem-sucedida, uma vez que a intenção era utilizar o campo gravitacional desses planetas para “estilingar” (impulsionar) a trajetória da viagem. Cada nave continha em seu interior um disco de 12 polegadas feito de cobre e revestido de ouro. Os discos contêm dados selecionados com o intuito de mostrar a diversidade da vida no planeta Terra. Um grupo de pesquisadores liderados pelo astrônomo Carl Sagan (1934–1996) selecionou 117 imagens, variados sons da Natureza, músicas e saudações de diferentes culturas em 54 idiomas. Em 2017, a Voyager 1 encontrava-se a aproximadamente 21 bilhões de quilômetros de distância da Terra, cerca de 140 UA (unidades astronômicas), ou seja, 140 vezes a distância média da Terra ao Sol. Em sua trajetória, contribuiu com muitas descobertas e diversos estudos, desde vulcões ativos fora da Terra até o estudo dos raios cósmicos e dos ventos solares (partículas carregadas emitidas ao espaço oriundas de explosões solares). Junto com a Voyager 2, descobriu que o campo magnético interestelar provoca uma assimetria na bolha formada pelo vento solar (a heliosfera). A NASA estima que as baterias de Plutônio, destinadas a manter um sistema de aproximadamente 300 watts em funcionamento, devam durar ainda mais 10 anos. Esse tempo será precioso para a coleta de mais dados transmitidos pelas espaçonaves, dados esses que são recebidos após 12 a 14 horas da emissão do sinal à recepção deste na Terra. Em homenagem aos 40 anos da missão, a NASA divulgou diversas informações, imagens, dados e curiosidades em sua página na internet: http://voyager.jpl.nasa.gov. Segundo o texto, a emissão de sinais da Voyager 1 leva de 12 a 14 horas para chegar à Terra. Isto se deve ao fato de que esses sinais são ondas (FATEC 2018)

1. A) mecânicas, que viajam a velocidades próximas da luz.
2. B) mecânicas, que viajam a velocidades próximas do som.
3. C) eletromagnéticas, que viajam a velocidades próximas da luz.
4. D) eletromagnéticas, que viajam a velocidades próximas do som.
5. E) eletromagnéticas, que viajam a velocidades próximas da Voyager 1.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. O texto informa que a Voyager 1 esta a cerca de 21 bilhoes de km da Terra e que os sinais levam de 12 a 14 horas para chegar. Isso significa que os sinais percorrem uma grande distancia no vacuo do espaco.
2. Como o espaco e um vacuo, a onda precisa se propagar sem meio material. Ondas mecanicas, como o som, dependem de um meio material para existir, portanto nao servem para explicar essa comunicacao. Assim, os sinais sao eletromagneticos.
3. Calculando a velocidade aproximada: v = d/t = 21 x 10^9 km / (12 a 14 x 3600 s), o que da cerca de 4 a 5 x 10^5 km/s, da ordem de grandeza da velocidade da luz (cerca de 3 x 10^5 km/s). Portanto, as ondas viajam proximas da velocidade da luz.
4. Conclusao: a alternativa C, ondas eletromagneticas que viajam a velocidades proximas da luz, e a unica que combina a natureza correta com a velocidade compativel com os dados.
5. A alternativa A esta errada por classificar as ondas como mecanicas. A alternativa B tambem erra ao classificar como mecanicas e ao associar a velocidade do som. A alternativa D acerta a natureza, mas a velocidade do som e incompativel com o tempo observado. A alternativa E erra ao vincular a velocidade da onda a da propria espaconave.

💡 Dica: Lembre que o espaco e vacuo: so ondas eletromagneticas chegam a Terra; depois estime a velocidade com distancia e tempo.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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