ENEM 2019 PPL — questão 100 de Física
Enunciado em texto
Um estudante leu em um site da internet que os povos antigos determinavam a duração das estações do ano observando a variação do tamanho da sombra de uma haste vertical projetada no solo. Isso ocorria porque, se registrarmos o tamanho da menor sombra ao longo de um dia (ao meio-dia solar), esse valor varia ao longo do ano, o que permitiu aos antigos usar esse instrumento rudimentar como um calendário solar primitivo. O estudante também leu que, ao longo de um ano (sempre ao meio-dia solar): (I) a sombra é máxima no solstício de inverno; e (II) a sombra é mínima no solstício de verão.
O estudante, que morava em Macapá (na Linha do Equador), ficou intrigado com essas afirmações e resolveu verificar se elas eram verdadeiras em diferentes regiões do mundo. Contactou seus amigos virtuais em Salvador (Região Tropical) e Porto Alegre (Região Temperada) e pediu que eles registrassem o tamanho da menor sombra de uma haste vertical padronizada, ao longo do dia, durante um ano. Os resultados encontrados estão mostrados esquematicamente no gráfico (SV: Solstício de Verão; SI: Solstício de Inverno; E: Equinócio):
[Gráfico: tamanho da sombra × tempo, com as estações Inverno, Primavera, Verão e Outono e os marcos SI, E, SV, E, SI no eixo do tempo. Três curvas identificadas: Porto Alegre, Salvador e Macapá. A de Porto Alegre tem mínimo em SV; as de Salvador e Macapá têm máximo local em SV e mínimos nos equinócios.]
Qual(is) cidade(s) indicada(s) no texto e no gráfico contradiz(em) a afirmação II?
a) Salvador. b) Porto Alegre. c) Macapá e Salvador. d) Macapá e Porto Alegre. e) Porto Alegre e Salvador.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
Traduzindo a afirmação II para linguagem de física: a sombra do meio-dia é mínima quando o Sol chega mais perto do zênite (mais perto de ficar a pino). Sombra zero significa Sol exatamente na vertical.
O fato que decide tudo: no solstício de verão do hemisfério sul (dezembro), o Sol está a pino sobre o Trópico de Capricórnio, 23,5° S. Então a pergunta vira: para cada cidade, o dia de sombra mínima é o dia em que o Sol chega mais perto do zênite dela?
Cidade por cidade:
• Porto Alegre (~30° S, região temperada). Está abaixo do Trópico. O Sol nunca fica a pino ali. A menor distância zenital acontece quando o Sol está o mais ao sul possível — ou seja, no solstício de verão. ✅ A afirmação II vale.
• Salvador (~13° S, região tropical). Está entre o Equador e o Trópico. O Sol passa a pino sobre ela duas vezes por ano, em datas que ficam entre o equinócio e o solstício — nunca no solstício. No SV o Sol já passou de Salvador e está mais ao sul (a 23,5° S). ❌ Contradiz.
• Macapá (0°, Linha do Equador). O Sol fica a pino ali exatamente nos equinócios. No solstício de verão o Sol está a 23,5° do zênite — a maior distância possível para essa cidade. A sombra no SV é máxima, não mínima. ❌ Contradiz, e do modo mais forte.
A resposta é Macapá e Salvador.
Confirmando no gráfico (o gráfico e o raciocínio têm que dizer a mesma coisa — se discordarem, um dos dois está lido errado):
• A curva de Porto Alegre tem um vale em SV. ✅
• As curvas de Salvador e Macapá têm um pico em SV, e seus vales estão nos equinócios (E). ✅ Exatamente o previsto.
O erro de origem — e por que ele é tão comum. As afirmações I e II do site são verdadeiras em latitudes médias, como as da Europa e dos Estados Unidos, onde a astronomia escolar foi escrita. Nos trópicos e no Equador elas simplesmente não valem. Boa parte do Brasil está na faixa onde a regra falha.
A ideia em uma frase: sombra mínima é o dia em que o Sol chega mais perto do zênite daquele lugar — e esse dia só coincide com o solstício para quem mora fora dos trópicos.
Resposta: alternativa C.
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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