ENEM 2025 COP30 — questão 135 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: com que velocidade angular os painéis precisam girar (em relação ao próprio satélite) para continuarem sempre virados para o Sol, comparada à velocidade de rotação da Terra $R_T$.

Passo 1 — o que significa ser geoestacionário. O satélite dá uma volta na Terra a cada 24 h, exatamente acompanhando a rotação do planeta — por isso ele parece parado no céu para quem está no chão. Ou seja, a velocidade angular orbital dele é igual à velocidade de rotação da Terra:

$$\omega_{\text{satélite}} = \omega_{\text{Terra}} = R_T$$

Passo 2 — o problema que isso cria para o painel. Enquanto o satélite dá essa volta, a direção dos raios solares praticamente não muda (o Sol está longe demais para "acompanhar" a órbita). Mas o corpo do satélite gira junto com a órbita: ele se mantém sempre com a mesma face voltada para a Terra.

Passo 3 — a conclusão. Se em 24 h o corpo do satélite deu uma volta completa em relação ao Sol, o painel precisa dar uma volta completa em sentido contrário, no mesmo tempo, para ficar sempre perpendicular aos raios. Uma volta em 24 h é justamente:

$$\omega_{\text{painel}} = \frac{2\pi}{24\ \text{h}} = R_T$$

A ideia em uma frase: tudo nesse problema — a rotação da Terra, a órbita do satélite e o giro do painel — acontece com o mesmo período de 24 horas. Não há por que aparecer nenhum fator $0{,}25$, $0{,}5$, $2$ ou $4$.

Onde nasce a confusão: o aluno pensa "o satélite está parado em relação à Terra, então o painel não precisa girar" e não acha alternativa. O detalhe é que "parado em relação à Terra" não é "parado em relação ao Sol" — em 24 h o satélite muda completamente de lado do planeta.

Você já viu isso: a Lua mostra sempre a mesma face para nós (rotação síncrona) e mesmo assim tem dia e noite lunares de ~29 dias. Mesmo raciocínio, referenciais diferentes.

Resposta: alternativa C ($R_T$).