Em uma atividade de Física, estudantes analisaram registros da posição de um planeta em sua órbita elíptica…
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 de Física, estudantes analisaram registros da posição de um planeta em sua órbita elíptica. Eles verificaram que, em intervalos de tempo iguais, o segmento imaginário que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais. Também observaram que o planeta percorre trechos maiores de sua órbita quando está mais próximo do Sol e trechos menores quando está mais distante. Com base nessas observações, qual afirmação expressa a importância da segunda lei de Kepler para a compreensão das órbitas planetárias?
- A) Ela mostra que a órbita planetária é sempre circular.
- B) Ela indica que o planeta é mais rápido perto do Sol.
- C) Ela indica que a velocidade permanece constante na órbita.
- D) Ela estabelece que o planeta é mais lento perto do Sol.
- E) Ela afirma que áreas maiores são varridas em tempos iguais.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A segunda lei de Kepler diz que o segmento que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. Passo 2: Para que áreas iguais sejam varridas em intervalos de tempo iguais, quando o planeta está mais perto do Sol, ele precisa percorrer um arco maior da órbita no mesmo tempo, pois a região varrida é mais estreita. Passo 3: Isso significa que a velocidade do planeta é maior perto do Sol e menor longe dele, que é exatamente o que os estudantes observaram ao notar trechos maiores perto do Sol e trechos menores longe dele. Passo 4: Logo, a alternativa B expressa corretamente a importância da lei, pois indica que o planeta é mais rápido perto do Sol. Passo 5: A alternativa A está errada, pois afirmar que a órbita é sempre circular contraria a primeira lei de Kepler, que estabelece órbitas elípticas. Passo 6: A alternativa C está errada, pois a velocidade não é constante na órbita, já que varia conforme a distância ao Sol. Passo 7: A alternativa D está errada, pois inverte a relação: o planeta é mais rápido, e não mais lento, quando está perto do Sol. Passo 8: A alternativa E está errada, pois a lei fala em áreas iguais em tempos iguais, e não em áreas maiores varridas em tempos iguais.
💡 Dica: Explique como a lei se relaciona com o movimento dos planetas.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde a órbita elíptica com uma circunferência, como se todas as órbitas planetárias fossem círculos perfeitos. Não distingue o conteúdo da segunda lei daquele da primeira lei de Kepler.
A segunda lei de Kepler estabelece que o raio que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. Como o planeta percorre uma distância maior no mesmo intervalo de tempo quando está próximo do Sol, sua velocidade aumenta nessa região. Quando está mais distante, sua velocidade diminui.
O aluno supõe que, por o planeta varrer áreas iguais em tempos iguais, seu movimento seria uniforme, com velocidade constante. Não percebe que a igualdade se refere às áreas varridas, e não à velocidade.
O aluno inverte a relação entre distância e velocidade, achando que o planeta fica mais lento perto do Sol. Não percebe que o texto diz que o planeta percorre trechos maiores justamente quando está mais próximo do Sol.
O aluno troca a ideia de áreas iguais por áreas maiores, lendo a lei como se afirmasse que áreas maiores são varridas. Não atenta para a palavra iguais no enunciado da lei.
Raio-X da questão
segunda lei de Kepler
avaliacao
leis de Kepler · movimento orbital planetario
Revisar as leis de Kepler e suas implicações nas órbitas planetárias.
Confundir velocidade constante com variação de velocidade nas órbitas elípticas, ignorando que a velocidade muda conforme a distância do Sol.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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