Por que a mesma vara fincada no solo projeta sombras de diferentes comprimentos e orientações ao longo do dia…

Questão

Por que a mesma vara fincada no solo projeta sombras de diferentes comprimentos e orientações ao longo do dia e em épocas distintas do ano? Dados ilustrativos: Em 21 de junho (solstício de inverno no hemisfério sul), ao meio-dia solar, a sombra mede 30 cm; em 22 de março (equinócio), mede 15 cm; em 21 de dezembro (solstício de verão), mede 5 cm. Ao longo do dia, a sombra gira no sentido horário, alcançando comprimentos maiores ao amanhecer e ao entardecer e mínimos ao meio-dia. Essas observações podem ser registradas com um gnômon para estudar movimentos aparentes do Sol. Analise o texto-base e identifique a evidência de que a inclinação do eixo terrestre e seu movimento de translação influenciam as mudanças na sombra do gnômon.

1. A) A variação no comprimento da sombra ao meio-dia entre estações decorre da mudança da distância entre Terra e Sol devido à órbita elíptica.
2. B) A variação no comprimento da sombra ao meio-dia entre solstício de verão, equinócio e solstício de inverno evidencia a inclinação do eixo terrestre e seu movimento de translação.
3. C) A variação no comprimento da sombra ao amanhecer em datas distintas comprova a rotação diária da Terra em torno de seu eixo.
4. D) A variação na direção da sombra ao longo de um dia confirma a rotação diária da Terra.
5. E) A variação no comprimento da sombra ao meio-dia em diferentes datas é resultado de alterações na densidade da atmosfera terrestre.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o fenômeno. A sombra do gnômon ao meio-dia depende da altura do Sol naquele momento: quanto mais alto o Sol está no céu, mais curta é a sombra. Assim, o comprimento da sombra ao meio-dia funciona como indicador da altura solar ao longo do ano.
2. Analise os dados. Ao meio-dia, a sombra mede 30 cm em 21 de junho, 15 cm em 22 de março e 5 cm em 21 de dezembro. Em junho (inverno no hemisfério sul) o Sol está mais baixo e a sombra é a mais longa; em dezembro (verão) o Sol está mais alto e a sombra é a mais curta.
3. Relacione com a causa. A inclinação do eixo terrestre (cerca de 23,5 graus) faz com que, ao longo da translação em torno do Sol, os raios solares incidam com ângulos diferentes em cada época do ano. Essa variação da altura solar ao meio-dia é exatamente o que a sombra registra. Portanto, a variação do comprimento da sombra ao meio-dia entre solstícios e equinócio é evidência da inclinação do eixo e do movimento de translação, como afirma a alternativa B.
4. Verifique as demais alternativas. A) Está errada: a distância Terra-Sol não é a causa das estações; a órbita é quase circular e a diferença de distância não explica a sombra. C) Está errada: a variação ao amanhecer em datas distintas não comprova a rotação, que é um movimento diário e não explica diferenças entre datas do ano. D) Está errada: a mudança de direção da sombra ao longo do dia de fato decorre da rotação, mas não evidencia a inclinação do eixo nem a translação, que é o que a questão pede. E) Está errada: a densidade da atmosfera não explica a variação sazonal do comprimento da sombra, que é geométrica.
5. Conclusão. O gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução feita a partir dos dados e da geometria da incidência solar.

💡 Dica: Analise as variações das sombras em diferentes datas e horários para relacionar com o movimento da Terra.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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