PUC-Campinas 2003 — questão 17 de Física

Gabarito BOndas — tempo de ida e volta de um sinal via satéliteVestibular 2003 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 17 de Física do PUC-Campinas 2003

Enunciado em texto

Atenção: Para responder às questões de números 16 e 17, considere as seguintes informações:

A globalização tornou-se, em parte, possível graças a avanços tecnológicos que permitiram a redução do tempo para a comunicação de dados entre pontos distantes. Satélites estacionários usados para a transmissão de dados orbitam na altura de 36 mil km, acompanhando o movimento de rotação da Terra, cujo raio é de 6 mil km.

O sinal enviado ao satélite e retransmitido para uma estação na Terra viaja à velocidade da luz, cerca de 3,0⋅1083{,}0 \cdot 10^8 m/s.

O intervalo de tempo entre a emissão de um sinal e o seu retorno à Terra é, em segundos, de aproximadamente,

(A) 0,12

(B) 0,24

(C) 0,36

(D) 0,48

(E) 0,72

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2003, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto tempo o sinal leva para subir até o satélite e descer de volta à Terra.

Passo 1 — a distância percorrida. O sinal sai da superfície, sobe os 36 mil km até o satélite e desce outros 36 mil km até a estação (considerando as estações praticamente abaixo do satélite):

d=2×36 000 km=7,2×107 md = 2 \times 36\,000\ \text{km} = 7{,}2 \times 10^7\ \text{m}

Passo 2 — o tempo, com o sinal viajando à velocidade da luz:

Δt=dc=7,2×1073,0×108\Delta t = \frac{d}{c} = \frac{7{,}2 \times 10^7}{3{,}0 \times 10^8}

Δt=0,24 s\Delta t = 0{,}24\ \text{s}

⚠️ A armadilha: contar só a ida (36 mil km), o que dá 0,12 s, a alternativa A. O sinal vai e volta. Outro erro é somar o raio da Terra, como na questão anterior: aqui o sinal sai da superfície, então conta só a altura.

A ideia em uma frase: ida e volta são 72 mil km; à velocidade da luz, isso leva cerca de um quarto de segundo.

Resposta: alternativa B (0,24 s).

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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