Questão do ENEM 2025

Ciências da Natureza · habilidade 20Reaplicação · Caderno Amarelo · Questão 113

A fotografia de corpos celestes a partir da Terra pode ser feita com um telescópio instalado sobre um suporte de guiagem. Esse suporte é composto por um sistema mecânico que é utilizado para compensar o movimento de rotação da Terra, ao manter o telescópio apontado para um “ponto fixo” no céu. Um estudante de física, em Brasília (latitude 16° Sul), adquiriu um telescópio e um suporte de guiagem. Como experimento, ele usou o telescópio para estimar a velocidade linear de rotação da Terra na sua latitude. Para realizar os cálculos, ele utilizou o esboço a seguir e considerou $\pi = 3$ e $\cos (16^\circ) = 0{,}9$ .

A velocidade linear, em quilômetro por hora, obtida pelo estudante é

Alternativa A: 720 km/h.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor de 720 km/h é a metade do correto e resulta de calcular $\frac{\pi r}{T}$ com $r = 5760$ km, esquecendo o fator 2 do comprimento da circunferência $2\pi r$ . Em 24 h o estudante dá uma volta completa, de comprimento $2\pi r$ .
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Alternativa B: 800 km/h.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor de 800 km/h aparece quando se usa o raio de 6 400 km, sem o cosseno da latitude, e ainda se esquece o fator 2 da circunferência. Nos dois pontos a conta se desvia: o raio da trajetória na latitude de 16° é menor que o da Terra e a volta completa tem comprimento $2\pi r$ .
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Alternativa C: 1 440 km/h. gabarito
Justificativa
Esta alternativa está correta. Na latitude de 16°, a trajetória do estudante é uma circunferência de raio $r = 6400 \cdot \cos 16^\circ = 6400 \cdot 0{,}9 = 5760$ km. Em um período $T = 24$ h ele percorre $2\pi r$ , então $v = \frac{2\pi r}{T} = \frac{2 \cdot 3 \cdot 5760}{24} = 1440$ km/h.
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Alternativa D: 1 600 km/h.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor de 1 600 km/h é $\frac{2 \cdot 3 \cdot 6400}{24}$ , a velocidade de um ponto sobre o equador. O enunciado pede a velocidade em Brasília, onde o raio da trajetória é $6400 \cdot \cos 16^\circ$ , menor que o raio da Terra; quem a escolhe esquece de aplicar o cosseno.
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Alternativa E: 2 880 km/h.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor de 2 880 km/h é o dobro do correto. Ele resulta, por exemplo, de usar um período de 12 h no lugar de 24 h, ou de tomar o diâmetro como se fosse o raio. A Terra completa uma volta em 24 h e o raio da trajetória a 16° de latitude é 5 760 km.
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Fonte e auditoria

Código INEP: 64014
Código da prova: 1570
Arquivo do PDF: 2025_PV_impresso_D6_CD5.pdf