FUVEST 2008 — questão 13 de Física
Enunciado em texto
Observação: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de ; para a massa específica (densidade) da água, o valor de ; para o calor específico da água, o valor de ; para uma caloria, o valor de 4 joules.
[Figura: céu noturno visto por um observador voltado para o Sul. Arcos concêntricos em torno do Pólo Sul Celeste representam a rotação aparente das estrelas; uma seta vertical aponta do pólo para baixo, para o horizonte, marcando o Sul. O Cruzeiro do Sul aparece na Posição I, diretamente acima do pólo, e na Posição II, à direita, formando 60° com a Posição I (ângulo medido no pólo). Uma posição simétrica à II, do lado esquerdo, também está desenhada.]
Uma regra prática para orientação no hemisfério Sul, em uma noite estrelada, consiste em identificar a constelação do Cruzeiro do Sul e prolongar três vezes e meia o braço maior da cruz, obtendo-se assim o chamado Pólo Sul Celeste, que indica a direção Sul. Suponha que, em determinada hora da noite, a constelação seja observada na Posição I. Nessa mesma noite, a constelação foi/será observada na Posição II, cerca de
a) duas horas antes.
b) duas horas depois.
c) quatro horas antes.
d) quatro horas depois.
e) seis horas depois.
(Enunciado e figura: Vestibular FUVEST 2008, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto tempo a constelação leva para girar de I até II em torno do Pólo Sul Celeste, e se isso acontece antes ou depois.
Passo 1 — a rotação aparente do céu. Como a Terra gira em torno do seu eixo, o céu parece girar em torno dos pólos celestes, dando uma volta completa em cerca de 24 horas (o giro do céu é, a rigor, um pouco mais rápido, 23 h 56 min, mas a diferença não importa aqui). É um movimento circular uniforme com velocidade angular:
Passo 2 — o tempo para girar 60°:
Passo 3 — antes ou depois. Olhando para o Sul, o Leste fica à sua esquerda e o Oeste à sua direita. As estrelas nascem a Leste e se põem a Oeste: em volta do Pólo Sul Celeste, elas giram no sentido horário. Quem está no alto, na Posição I, desce depois para a direita, para o Oeste. Então a constelação passa pela Posição II depois de passar pela I: quatro horas depois.
⚠️ As armadilhas: errar o sentido de rotação e marcar quatro horas antes (alternativa C); ou errar a velocidade angular, por exemplo usando 30° por hora (como os ponteiros de um relógio de 12 horas), e chegar a duas horas.
A ideia em uma frase: o céu gira 15° por hora em torno do pólo celeste; olhando para o Sul, no sentido horário, do Leste (esquerda) para o Oeste (direita).
Resposta: alternativa D (quatro horas depois).
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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