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Questão do ENEM 2025

Ciências da Natureza · habilidade 23Aplicação especial · Caderno Azul · Questão 120

Os satélites artificiais e as sondas para exploração espacial são algumas das grandes realizações humanas desenvolvidas no último século. Para coletar e armazenar informações ao longo de anos, esses equipamentos precisam de energia. Como forma de fornecer energia limpa ao satélite, são acoplados diversos painéis de células solares, que, em fotografias, muitas vezes são confundidos com “asas”.

Um satélite geoestacionário precisa armazenar a energia obtida pelos seus painéis solares em suas baterias. Como forma de otimizar o processo de absorção da energia solar, o ideal é que a superfície dos painéis mantenha-se perpendicular aos raios solares incidentes. Para isso, foi adaptado um sistema que rotaciona os painéis solares com velocidade angular constante.

Qual é a velocidade de rotação dos painéis em comparação à velocidade de rotação da Terra (RTR_\mathrm{T})?

  1. Alternativa A: 0,25 RT0{,}25\ R_\mathrm{T}
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Com um quarto da velocidade de rotação da Terra, o painel levaria 96 horas para dar uma volta, quatro dias. Ele não acompanharia a posição do Sol enquanto o satélite dá uma volta ao redor da Terra em 24 horas.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: 0,5 RT0{,}5\ R_\mathrm{T}
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Com metade da velocidade de rotação da Terra, o painel levaria 48 horas por volta, o dobro do necessário. Em 24 horas ele giraria só meia volta e ficaria desalinhado dos raios solares.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: RTR_\mathrm{T} gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. Um satélite geoestacionário completa uma volta ao redor da Terra em 24 horas, com a mesma velocidade angular de rotação da Terra. Os raios do Sol mantêm direção praticamente fixa nesse intervalo. Para que o painel continue perpendicular a eles, precisa girar em relação ao satélite uma volta a cada 24 horas, em sentido contrário. Sua velocidade de rotação é, então, igual à da Terra.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: 2 RT2\ R_\mathrm{T}
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Com o dobro da velocidade de rotação da Terra, o painel daria duas voltas por dia. Ele ultrapassaria a direção do Sol e ficaria desalinhado dos raios, em vez de acompanhá-lo.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: 4 RT4\ R_\mathrm{T}
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Com quatro vezes a velocidade de rotação da Terra, o painel daria quatro voltas por dia. Não há razão para um giro tão rápido, já que a direção dos raios solares muda apenas uma volta a cada 24 horas.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
126525
Código da prova
1511
Arquivo do PDF
2025_PV_impresso_D4_CD7.pdf