UFU 2020-2 — questão 20 de Física
Enunciado em texto
Os primeiros elementos produzidos após o Big-Bang pela expansão do Universo foram hidrogênio e hélio. As estrelas se formaram desse material primordial e usaram esses dois elementos como combustível para gerar energia através de reações nucleares. Durante essa etapa, as estrelas brilham e produzem os elementos químicos de maior número atômico, principalmente carbono, oxigênio, cálcio e ferro, que são os principais elementos que nos formam e formam também o mundo ao nosso redor. Esses elementos são levados para a superfície das estrelas por convecção ou difusão radiativa, a partir da qual são dispersados por vento estelar ou ejetados para o meio interestelar quando uma estrela massiva explode. Esse material é, então, usado na formação de novas estrelas e de seus planetas.
Disponível em http://astro.if.ufrgs.br/estrelas/node14.htm. Acesso em: 14 fev. 2020. (Adaptado)
Considerando-se as teorias de evolução das estrelas e do universo e o texto acima, é correto afirmar que
A) a teoria do Big-Bang afirma que a expansão do universo tem origem em um ponto no centro de nossa galáxia.
B) o movimento de convecção é caracterizado pela troca de energia por meio da irradiação.
C) as reações que produzem energia nas estrelas são uma forma de fissão nuclear.
D) o material remanescente de estrelas massivas que explodem pode originar buracos negros.
(Enunciado: Processo Seletivo UFU 2020-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).
Resolução comentada
O que a questão pede: a afirmação correta sobre o Big Bang, o transporte de energia nas estrelas e o fim das estrelas massivas.
Passo 1 — alternativa A. O Big Bang não foi uma explosão a partir de um ponto do espaço, muito menos no centro da nossa galáxia (que, aliás, só se formou bilhões de anos depois). O que se expande é o próprio espaço, em toda parte; o universo não tem um centro de expansão. Falsa.
Passo 2 — alternativa B. Convecção é transporte de energia pelo movimento de matéria de um fluido: porções quentes sobem, frias descem. Troca de energia por radiação é irradiação, outro processo. O próprio texto separa os dois: “convecção ou difusão radiativa”. Falsa.
Passo 3 — alternativa C. As estrelas geram energia por fusão nuclear: núcleos leves (hidrogênio, depois hélio) se juntam formando núcleos mais pesados. É justamente assim que elas produzem o carbono, o oxigênio e os demais elementos citados. Fissão é a quebra de núcleos pesados, como nos reatores das usinas nucleares. Falsa.
Passo 4 — alternativa D. Quando uma estrela muito massiva esgota o combustível, o núcleo colapsa e as camadas externas são ejetadas numa supernova. O núcleo remanescente vira uma estrela de nêutrons ou, se tiver massa suficiente, um buraco negro. Verdadeira.
⚠️ A armadilha: a alternativa C, porque “reação nuclear” costuma lembrar usina nuclear, que usa fissão. Nas estrelas, a energia vem da fusão.
A ideia em uma frase: estrelas brilham fundindo núcleos leves; as muito massivas terminam em supernova, deixando estrela de nêutrons ou buraco negro.
Resposta: alternativa D (o remanescente de estrelas massivas pode originar buracos negros).
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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