UFU 2023-2 — questão 17 de Física
Enunciado em texto
O astrônomo norte-americano Edwin Hubble analisou o espectro eletromagnético da radiação oriunda de diversas galáxias, no qual há posições conhecidas por linhas espectrais. Em sua análise, Hubble notou que as linhas estavam deslocadas para o vermelho. Com base no efeito Doppler, é correto concluir que as galáxias estão
A) se afastando de nós e, quanto mais lentamente se afastam, mais as linhas se deslocam.
B) se afastando de nós e, quanto mais rapidamente se afastam, mais as linhas se deslocam.
C) se aproximando de nós e, quanto mais rapidamente se aproximam, menos as linhas se deslocam.
D) se aproximando de nós e, quanto mais lentamente se aproximam, menos as linhas se deslocam.
(Enunciado: Processo Seletivo UFU 2023-2, 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: o que o desvio das linhas espectrais para o vermelho revela sobre o movimento das galáxias.
Passo 1 — o sentido do movimento. Pelo efeito Doppler, quando a fonte se afasta do observador, as frentes de onda chegam mais espaçadas: o comprimento de onda observado aumenta e a frequência diminui. No espectro visível, comprimento de onda maior é o lado do vermelho. Desvio para o vermelho, portanto, significa afastamento. (Aproximação daria desvio para o azul.) Isso já elimina C e D.
Passo 2 — o tamanho do desvio. Para velocidades pequenas em comparação com a da luz, o desvio relativo é proporcional à velocidade de afastamento:
Quanto mais rápido a galáxia se afasta, maior o deslocamento das linhas. Alternativa B.
⚠️ A armadilha: a alternativa A acerta o sentido (afastamento) e inverte a dependência. Se a galáxia estivesse parada em relação a nós, o desvio seria zero; o desvio cresce a partir daí junto com a velocidade, não ao contrário.
A ideia em uma frase: linhas deslocadas para o vermelho indicam afastamento, e o tamanho do deslocamento mede a rapidez com que a galáxia se afasta.
Resposta: alternativa B (afastando-se; quanto mais rápido, maior o desvio).
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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