Questão do ENEM 2021

Ciências da Natureza · habilidade 20Reaplicação · Caderno Azul · Questão 99

No dia 14 de julho de 2015, a sonda espacial norte-americana New Horizons atingiu o ponto mais próximo que qualquer artefato humano esteve do planeta-anão Plutão. Neste instante a distância da sonda à Terra era de aproximadamente 5 bilhões de quilômetros. As primeiras imagens de Plutão não chegaram à Terra instantaneamente quando enviadas através de um sinal de rádio, pois a velocidade da luz é de $3 \times 10^{8}$ m/s.

NOGUEIRA, S. Uma jornada até Plutão. Pesquisa Fapesp, n. 234, ago. 2015. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 2 jul. 2019 (adaptado).

No momento da máxima aproximação de Plutão, o valor mais próximo do tempo decorrido entre o envio de uma imagem pela antena transmissora da sonda e sua recepção por uma antena receptora na Terra é

Alternativa A: $4{,}6 \times 10^{3}$ s.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor é cerca de 3,6 vezes menor que o calculado. Ele resulta de erro na conta, como dividir a distância por uma velocidade maior ou perder uma potência de dez, e não corresponde a $\frac{5 \times 10^{12}}{3 \times 10^{8}}$ .
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa B: $9{,}3 \times 10^{3}$ s.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor corresponde a cerca da metade do tempo calculado. Com a distância de $5 \times 10^{12}$ m e velocidade de $3 \times 10^{8}$ m/s, o tempo é cerca de $1{,}7 \times 10^{4}$ s, e não $9{,}3 \times 10^{3}$ s.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa C: $1{,}6 \times 10^{1}$ s.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Esse valor, 16 s, resulta de uma conta com a distância em quilômetros ou de erro na potência de dez, deixando o tempo muito curto. Convertendo 5 bilhões de km em metros, chega-se a $5 \times 10^{12}$ m, e o tempo é da ordem de $10^{4}$ s.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa D: $1{,}7 \times 10^{4}$ s. gabarito
Justificativa
Esta alternativa está correta. Convertendo a distância, $5$ bilhões de km $= 5 \times 10^{9}$ km $= 5 \times 10^{12}$ m. Como o sinal viaja com a velocidade da luz, $t = \frac{d}{v} = \frac{5 \times 10^{12}}{3 \times 10^{8}} \approx 1{,}7 \times 10^{4}$ s, ou seja, cerca de 4 horas e meia.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa E: $3{,}4 \times 10^{4}$ s.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O valor é o dobro do tempo calculado. Ele aparece quando se considera o percurso de ida e volta, mas o enunciado pede apenas o tempo entre o envio e a recepção da imagem, em um só sentido.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria

Código INEP: 90025
Código da prova: 989
Arquivo do PDF: ENEM_2021_P2_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf