ENEM 2012 — questão 78 de Física
Enunciado em texto
A característica que permite identificar um planeta no céu é o seu movimento relativo às estrelas fixas. Se observarmos a posição de um planeta por vários dias, verificaremos que sua posição em relação às estrelas fixas se modifica regularmente. A figura destaca o movimento de Marte observado em intervalos de 10 dias, registrado da Terra.
[Figura: mapa de uma região do céu, com a escala horizontal em graus (155°, 150°, 145°, 140°, 135°, 130°, da esquerda para a direita) e as marcas +10 e +20 na vertical. Pontos pretos de vários tamanhos representam estrelas fixas, e uma linha tracejada atravessa o mapa subindo da esquerda para a direita. As posições de MARTE, a cada 10 dias, são quadradinhos ligados por uma linha: a trajetória avança num sentido, faz um laço (o planeta para, anda no sentido contrário por um tempo e volta a parar) e depois retoma o sentido original.]
Projecto Física. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1980 (adaptado).
Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura?
a) A maior velocidade orbital da Terra faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte.
b) A presença de outras estrelas faz com que sua trajetória seja desviada por meio da atração gravitacional.
c) A órbita de Marte, em torno do Sol, possui uma forma elíptica mais acentuada que a dos demais planetas.
d) A atração gravitacional entre a Terra e Marte faz com que este planeta apresente uma órbita irregular em torno do Sol.
e) A proximidade de Marte com Júpiter, em algumas épocas do ano, faz com que a atração gravitacional de Júpiter interfira em seu movimento.
(Enunciado e figura: ENEM 2012, aplicação regular, Caderno 3 – Branco — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: por que, visto da Terra, Marte parece fazer um laço no céu, andando para trás por um tempo.
Passo 1 — quem anda mais rápido. A Terra está mais perto do Sol que Marte. Pela terceira lei de Kepler (ou pela gravitação de Newton), quanto mais perto do Sol, mais rápido o planeta percorre a órbita: a Terra dá a volta em 1 ano, Marte em quase 2. A velocidade orbital da Terra é maior.
Passo 2 — a ultrapassagem. Nós observamos Marte de cima de um “carro” em movimento, a Terra. Quando a Terra, pela pista de dentro e mais rápida, ultrapassa Marte, a linha de visada Terra–Marte gira para trás em relação às estrelas distantes, e Marte parece recuar. Passada a ultrapassagem, ele volta a avançar. É como ultrapassar um carro mais lento na estrada: por um momento, ele parece andar para trás em relação às montanhas ao fundo.
Passo 3 — é aparente. Marte não para nem volta de verdade: sua órbita em torno do Sol é uma elipse quase circular, percorrida sempre no mesmo sentido. O laço é efeito da combinação dos dois movimentos, o dele e o nosso.
Por que não as outras: (B) as estrelas estão longe demais para desviar Marte; (C) a órbita de Marte é pouco excêntrica, e uma elipse não produz laços; (D) e (E) a atração da Terra ou de Júpiter só causa pequenas perturbações, nada parecido com um planeta andar para trás.
⚠️ A armadilha: procurar uma força que “desvie” Marte, como em (B), (D) ou (E). O efeito não é dinâmico, é de ponto de vista: o observador também se move.
A ideia em uma frase: o laço de Marte é aparente — acontece quando a Terra, mais rápida na órbita de dentro, ultrapassa Marte.
Resposta: alternativa A.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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