ENEM 2019 PPL — questão 107 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra, de forma esquemática, uma representação comum em diversos livros e textos sobre eclipses. Apenas analisando essa figura, um estudante pode concluir que os eclipses podem ocorrer duas vezes a cada volta completa da Lua em torno da Terra. Apesar de a figura levar a essa percepção, algumas informações adicionais são necessárias para se concluir que nem o eclipse solar, nem o lunar ocorrem com tal periodicidade.
[Figura: raios solares paralelos (Sol distante) incidindo da esquerda sobre a Terra; a Lua percorre uma órbita circular tracejada ao redor da Terra, com oito posições indicadas, todas no mesmo plano do desenho.]
A periodicidade dos eclipses ser diferente da possível percepção do estudante ocorre em razão de
a) eclipses noturnos serem imperceptíveis da Terra.
b) planos das órbitas da Terra e da Lua serem diferentes.
c) distância entre a Terra e a Lua variar ao longo da órbita.
d) eclipses serem visíveis apenas em parte da superfície da Terra.
e) o Sol ser uma fonte de luz extensa comparado ao tamanho da Lua.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a figura sugere — e por que ela engana. A figura é plana. Nela, a cada volta da Lua há forçosamente dois alinhamentos perfeitos: Lua atrás da Terra (eclipse lunar) e Lua entre Terra e Sol (eclipse solar). Se o desenho fosse a realidade, haveria dois eclipses por mês.
O que a figura não mostra: ela é um corte em duas dimensões de um sistema que é tridimensional.
A informação que falta. O plano da órbita da Lua em torno da Terra é inclinado cerca de 5° em relação ao plano da órbita da Terra em torno do Sol (a eclíptica). Como os planos são diferentes, na maioria das luas novas e cheias a Lua passa acima ou abaixo da linha Terra-Sol — e a sombra erra o alvo.
Cinco graus parecem pouco. Vale ver por que bastam. A sombra da Terra à distância da Lua tem cerca de 9 000 km de largura; a inclinação de 5° desloca a Lua em até ~33 000 km em relação ao plano da eclíptica. O desvio é maior que o alvo — por isso o alinhamento falha quase sempre.
A consequência observável: os eclipses só acontecem quando a Lua está passando por um dos dois pontos em que as órbitas se cruzam (os nodos) e está cheia ou nova ao mesmo tempo. Isso reduz os eclipses de 24 por ano (o que a figura previa) para tipicamente 4 a 7 por ano.
Por que as outras caem:
• A (eclipses noturnos imperceptíveis): eclipse lunar é justamente um fenômeno noturno e perfeitamente visível; o solar é diurno por definição.
• C (distância Terra-Lua varia): varia mesmo, e isso explica a diferença entre eclipse solar total e anular — mas não explica a frequência.
• D (visíveis só em parte da superfície): verdadeiro para o eclipse solar, mas isso é sobre quem consegue ver, não sobre acontecer. E não vale para o lunar, visível de todo o hemisfério noturno.
• E (Sol como fonte extensa): é o que produz a penumbra e a suavidade da borda da sombra — detalhe de qualidade do eclipse, não de periodicidade.
A ideia em uma frase: a figura é plana e a realidade não é — os 5° de inclinação da órbita lunar são o que impede um eclipse por quinzena.
Resposta: alternativa B.
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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