ENEM 2025 PPL — questão 113 de Física

Gabarito CCinemática circular — velocidade de rotação da Terra na latitude2º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 5 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 113 de Física do ENEM 2025 PPL

Enunciado em texto

A fotografia de corpos celestes a partir da Terra pode ser feita com um telescópio instalado sobre um suporte de guiagem. Esse suporte é composto por um sistema mecânico que é utilizado para compensar o movimento de rotação da Terra, ao manter o telescópio apontado para um “ponto fixo” no céu. Um estudante de física, em Brasília (latitude 16° Sul), adquiriu um telescópio e um suporte de guiagem. Como experimento, ele usou o telescópio para estimar a velocidade linear de rotação da Terra na sua latitude. Para realizar os cálculos, ele utilizou o esboço a seguir (raio da Terra de 6 400 km) e considerou π = 3 e cos(16°) = 0,9.

A velocidade linear, em quilômetro por hora, obtida pelo estudante é

A 720 km/h.

B 800 km/h.

C 1 440 km/h.

D 1 600 km/h.

E 2 880 km/h.

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: a velocidade linear de um ponto de Brasília por causa da rotação da Terra.

Passo 1 — o raio do movimento não é o da Terra. Um ponto a 16∘16^\circ de latitude não gira em torno do centro do planeta: ele descreve um círculo paralelo ao equador, de raio menor. É isso que o esboço mostra:

r=Rcos⁡(16∘)=6 400⋅0,9=5 760 kmr = R\cos(16^\circ) = 6\,400\cdot 0{,}9 = 5\,760\ \text{km}

Passo 2 — quanto ele percorre em uma volta.

Δs=2πr=2⋅3⋅5 760=34 560 km\Delta s = 2\pi r = 2\cdot 3\cdot 5\,760 = 34\,560\ \text{km}

Passo 3 — em quanto tempo. Uma volta completa é um dia:

v=34 56024=1 440 km/hv = \dfrac{34\,560}{24} = 1\,440\ \text{km/h}

A armadilha principal: esquecer o cosseno e usar o raio cheio dá 2⋅3⋅6 400/24=1 600 km/h2\cdot 3\cdot 6\,400/24 = 1\,600\ \text{km/h} — que é a alternativa D, e é a velocidade de quem está no equador.

Repare no que isso significa: você está agora a mais de mil quilômetros por hora e não sente nada, porque a velocidade é praticamente constante. O que o corpo sente é aceleração, não velocidade — a mesma razão pela qual não se percebe o avião em voo de cruzeiro.

E o suporte de guiagem? Ele existe justamente para cancelar essa rotação: gira o telescópio no sentido contrário, na mesma taxa, para a estrela não riscar a foto.

Resposta: alternativa C (1 440 km/h).

Resolução em vídeo

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