UFRGS 2020 — questão 25 de Física
Enunciado em texto
Em maio de 2019, comemorou-se o centenário do eclipse solar total observado desde a cidade de Sobral, no Ceará, por diversos cientistas de todo o mundo.
No momento em que a Lua encobriu o Sol, câmeras acopladas a telescópios registraram, em chapas fotográficas, posições de estrelas que apareciam próximas ao Sol, destacando-se as duas mais próximas, uma de cada lado, conforme figura 1 abaixo.
[Figura 1: “Posição aparente das estrelas durante o eclipse.” Uma faixa do céu com várias estrelas e o disco do Sol; há uma estrela logo à esquerda do Sol e outra logo à direita.]
Alguns meses após o eclipse, novas fotografias foram tiradas da mesma região do céu. Nelas as duas estrelas estavam mais próximas uma da outra, conforme figura 2 abaixo.
[Figura 2: “Posição real das estrelas quando o Sol está em outro lugar.” A mesma faixa do céu, sem o Sol; as duas estrelas que ficavam de cada lado do Sol aparecem mais próximas uma da outra.]
A comparação entre as duas imagens mostrou que a presença do Sol havia desviado a trajetória da luz proveniente das estrelas, conforme esquematizado na figura 3 abaixo.
[Figura 3: a Terra, à esquerda, e o Sol mais à direita. A “Trajetória da luz” sai da “Posição real da estrela”, passa rente ao Sol, curva-se e chega à Terra. Uma linha reta, prolongando a direção em que a luz chega à Terra, aponta para a “Posição aparente da estrela”, mais afastada do Sol que a posição real.]
Os desvios observados, durante o eclipse, serviram para comprovar uma previsão
(A) das Leis de Kepler.
(B) da Lei da Gravitação Universal.
(C) da Mecânica Newtoniana.
(D) da Relatividade de Einstein.
(E) da Mecânica Quântica.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2020, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: qual teoria teve sua previsão confirmada pelo desvio da luz das estrelas, medido no eclipse de 1919.
Passo 1 — o que foi observado. Perto do Sol, as estrelas apareceram afastadas da posição real: a luz que passa rente ao Sol é curvada por ele. Como a direção que enxergamos é a da luz que chega, vemos a estrela deslocada (figura 3).
Passo 2 — quem previa isso. Na Relatividade Geral de Einstein (1915), a massa do Sol curva o espaço-tempo, e a luz segue essa curvatura. Einstein calculou o desvio de um raio rasante ao Sol: cerca de 1,75 segundo de arco. As medidas de Sobral e da ilha de Príncipe confirmaram esse valor.
Por que não as outras: as Leis de Kepler descrevem órbitas de planetas; a Gravitação Universal e a Mecânica Newtoniana, tratando a luz como partícula, dão no máximo metade do desvio medido — e foi justamente esse teste que favoreceu Einstein; a Mecânica Quântica trata do mundo atômico, não da gravidade agindo sobre a luz.
⚠️ A armadilha: marcar a Gravitação Universal (B), já que “o Sol atrai a luz”. O eclipse de 1919 ficou famoso exatamente por medir um desvio que a física de Newton não explicava por inteiro.
A ideia em uma frase: o eclipse de Sobral, em 1919, mediu a curvatura da luz pelo Sol e confirmou a Relatividade Geral de Einstein.
Resposta: alternativa D (Relatividade de Einstein).
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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