Em uma atividade didática, dois relógios idênticos são comparados: um permanece em uma estação próxima à…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, 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
Em uma atividade didática, dois relógios idênticos são comparados: um permanece em uma estação próxima à superfície de um planeta, onde o campo gravitacional é mais intenso, e o outro fica em uma estação orbital mais distante, onde esse campo é mais fraco. Segundo a relatividade geral, quando os relógios são posteriormente reunidos, o relógio que permaneceu no campo gravitacional mais intenso registra um intervalo de tempo menor. Esse efeito também deve ser considerado em sistemas de navegação e comunicação que utilizam satélites. Com base no texto e no princípio da dilatação gravitacional do tempo, qual afirmação explica corretamente a diferença entre os relógios?
- A) A distância ao planeta altera a trajetória, mas não o ritmo do relógio.
- B) A velocidade orbital, e não a gravidade, determina o ritmo do relógio.
- C) O relógio mais próximo do planeta marca mais tempo que o distante.
- D) Os dois relógios marcam o mesmo tempo durante toda a órbita.
- E) O relógio mais próximo do planeta marca menos tempo que o distante.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve dois relógios idênticos, um próximo à superfície de um planeta (campo gravitacional mais intenso) e outro em órbita (campo mais fraco). Segundo a relatividade geral, quanto maior a intensidade do campo gravitacional, mais lentamente o tempo transcorre para o observador situado nele.
- Portanto, o relógio mais próximo do planeta, que está submetido a um campo mais intenso, tem seu ritmo desacelerado em relação ao relógio distante. Quando os dois são reunidos, o relógio próximo ao planeta registra um intervalo de tempo menor, como afirma o texto.
- Assim, a alternativa E está correta, pois descreve exatamente essa relação: o relógio mais próximo marca menos tempo que o distante.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A está errada porque o texto e a teoria afirmam que a distância ao planeta altera o ritmo do relógio, e não apenas a trajetória. A alternativa B está errada porque a diferença é atribuída ao campo gravitacional, não à velocidade orbital. A alternativa C está errada porque inverte a relação: o relógio mais próximo marca menos tempo, não mais. A alternativa D está errada porque o efeito gravitacional produz diferença de marcação entre os relógios, mesmo que se considere a órbita inteira.
- Observação: o enunciado cita a relatividade geral e o efeito gravitacional, o que reforça que a resposta depende da intensidade do campo, e não de outros fatores como velocidade orbital. Resposta final: E.
💡 Dica: Considere os efeitos da relatividade na gravidade e no tempo.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a gravidade apenas curva ou muda a trajetória dos objetos, sem afetar a passagem do tempo. Ele separa espaço e tempo de forma intuitiva, como ocorre no senso comum.
O aluno confunde o efeito relativístico da velocidade (relatividade restrita) com o efeito gravitacional, atribuindo a diferença ao movimento orbital em vez do campo gravitacional.
O aluno inverte a relação entre intensidade do campo e ritmo do tempo, supondo que estar mais perto do planeta faz o relógio marcar mais tempo.
Por que engana: Achar que o tempo é absoluto e não sofre influência da gravidade, ignorando efeitos relativísticos.
O aluno considera que, como os relógios são idênticos e completam as mesmas órbitas, ambos devem marcar o mesmo tempo, ignorando a diferença de campo gravitacional descrita no texto.
A relatividade geral prevê que a passagem do tempo é mais lenta em regiões de campo gravitacional mais intenso. Como o relógio próximo à superfície está em uma região gravitacionalmente mais intensa que o relógio orbital, ele registra um intervalo de tempo menor quando ambos são comparados.
Raio-X da questão
gravidade e tempo
avaliacao
relatividade geral básica · conceito de gravidade
Revisar a teoria da relatividade e seus efeitos na gravidade.
Achar que o tempo é absoluto e não sofre influência da gravidade, ignorando efeitos relativísticos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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