Insper 2020 (Engenharias) — questão 7 de Física

Enunciado em texto
Os movimentos do Sol pelo céu, observados de um ponto sobre a linha do equador terrestre, se repetem incessantemente. A cada dia ele surge no horizonte leste, vai se elevando pelo céu e depois começa a declinar até desaparecer no horizonte oeste. Em raras ocasiões, o Sol começa a desaparecer do céu durante o dia, fica um tempo desaparecido e depois volta a brilhar intensamente. Os povos antigos, de várias partes da Terra, acreditavam que um monstro ou um animal (dragão, leão, lobo ou serpente, dependendo da civilização) estava atacando e devorando o Sol. Na tentativa de afugentar o agressor e fazê-lo abandonar sua presa, a população se reunia para fazer o máximo de barulho. Sempre tinham sucesso!
Hoje, sabe-se que a ocorrência desse fenômeno celeste está relacionada à interposição
(A) da Lua entre o Sol e a Terra e à propagação retilínea da luz.
(B) da Lua entre o Sol e a Terra e à independência de propagação dos raios de luz.
(C) da Terra entre o Sol e a Lua e à reversibilidade da trajetória seguida pela luz.
(D) da Terra entre o Sol e a Lua e à propagação retilínea da luz.
(E) da Lua entre o Sol e a Terra e à reversibilidade da trajetória seguida pela luz.
(Enunciado: Vestibular Insper 2020 (1º semestre, Engenharias) — Insper.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Insper Instituto de Ensino e Pesquisa.
Resolução comentada
O que a questão pede: que fenômeno faz o Sol “sumir” durante o dia e qual princípio da óptica geométrica o explica.
Passo 1 — o fenômeno. O Sol desaparece de dia e depois volta: é um eclipse solar. Nele, a Lua passa entre o Sol e a Terra e projeta sua sombra sobre uma região da Terra. Isso já elimina (C) e (D), que descrevem o eclipse lunar (Terra entre o Sol e a Lua, que escurece a Lua e não o Sol).
Passo 2 — o princípio. A sombra existe porque a luz se propaga em linha reta: a Lua bloqueia os raios que iriam do Sol até o observador, e eles não “contornam” o obstáculo. É o princípio da propagação retilínea.
Por que não as outras: a independência dos raios (B) explica por que feixes que se cruzam não se perturbam; a reversibilidade (E) diz que a luz pode refazer o caminho em sentido inverso. Nenhum dos dois explica a formação de sombras.
⚠️ A armadilha: associar “interposição da Terra” a qualquer eclipse. Com a Terra no meio, quem fica escura é a Lua (eclipse lunar), e isso só se vê à noite.
A ideia em uma frase: eclipse solar é a sombra da Lua sobre a Terra, e sombra é consequência direta da propagação retilínea da luz.
Resposta: alternativa A (Lua entre o Sol e a Terra; propagação retilínea da luz).
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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