UFU 2021-2 (Medicina) — questão 22 de Física
Enunciado em texto
Analise a situação apresentada na charge abaixo.
[Charge: numa sala, um homem sentado numa poltrona segura um jornal; uma mulher está de pé junto à janela, olhando para fora. Quadro no alto: “DEPOIS DE LER QUE O SOL PERDE 600 MILHÕES DE TONELADAS DE MASSA POR SEGUNDO...”. Balões de fala do homem: “ELE AINDA ESTÁ LÁ?” e “QUAL É O SEU ASPECTO?”; respostas da mulher: “Sim.” e “O mesmo.”. Crédito no desenho: © Sidney Harris.]
Comins e Kaufmann III. Descobrindo o Universo. Porto Alegre: Bookman, 2010, p.324.
Assinale a alternativa que relaciona corretamente a perda de massa do Sol, descrita na charge, e o seu futuro.
A) Essa perda manifesta-se na evaporação do Sol, que ocorre a uma taxa constante, e isso levará à sua extinção em alguns milhões de anos.
B) Essa perda é, essencialmente, conversão de massa em energia, que é o processo responsável por mantê-lo ativo ainda por alguns bilhões de anos.
C) Essa perda faz com que a força gravitacional do Sol enfraqueça, levando-o a se desprender da Via Láctea e a se tornar uma estrela isolada.
D) Essa perda fará o Sol aumentar muito sua temperatura até explodir, o que ocorrerá daqui a alguns milhões de anos.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFU 2021-2 (Medicina, prova de 28/08/2021), 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: de onde vem a perda de massa do Sol e o que ela significa para o futuro dele.
Passo 1 — a fonte de energia do Sol. No núcleo do Sol, núcleos de hidrogênio se fundem formando hélio (fusão nuclear). A massa do hélio formado é um pouco menor que a soma das massas do hidrogênio consumido; essa diferença vira energia, segundo a relação de Einstein:
Como é enorme (9 × 10¹⁶ m²/s²), uma perda de massa pequena perto do total libera uma quantidade gigantesca de energia, que sai do Sol como luz e calor.
Passo 2 — a escala de tempo. O Sol perde, por segundo, alguns milhões de toneladas que viram energia (a ordem de “centenas de milhões de toneladas”, como na charge, é a do hidrogênio que se funde a cada segundo, a maior parte virando hélio). Parece muito, mas a massa do Sol é de cerca de 2 × 10²⁷ toneladas. Ele brilha assim há uns 4,6 bilhões de anos e tem combustível para mais uns 5 bilhões. Por isso, na charge, o Sol continua “lá” e com o mesmo aspecto.
Por que não as outras:
A) O Sol não “evapora”: a perda de massa vem da fusão (e, numa parcela bem menor, do vento solar), e a escala é de bilhões, não de milhões de anos.
C) A perda relativa de massa é minúscula e não muda a ligação gravitacional do Sol com a galáxia; o Sol continua orbitando o centro da Via Láctea.
D) O Sol não tem massa suficiente para explodir como supernova. No fim da vida ele vai se expandir numa gigante vermelha, expulsar as camadas externas e terminar como anã branca, e isso daqui a bilhões de anos.
⚠️ A armadilha: achar que “perder massa” é “gastar o Sol” e que ele vai acabar logo (alternativas A e D). Comparada à massa total, a perda é ínfima, e é justamente ela que sustenta o brilho do Sol.
A ideia em uma frase: o Sol brilha transformando massa em energia pela fusão nuclear, e tem massa de sobra para isso durante bilhões de anos.
Resposta: alternativa B (conversão de massa em energia, que o mantém ativo por bilhões de anos).
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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