Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 137 do Enem 2011: o momento sísmico do terremoto de Kobe

Enem 2011 · 2º dia · caderno azul · Matemática · Funções

Nos outros cadernos: amarelo 139 · cinza 138 · rosa 136

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E 1027,0010^{27{,}00}

A Escala de Magnitude de Momento (abreviada como MMS e denotada como MWM_W), introduzida em 1979 por Thomas Haks e Hiroo Kanamori, substituiu a Escala de Richter para medir a magnitude dos terremotos em termos de energia liberada. Menos conhecida pelo público, a MMS é, no entanto, a escala usada para estimar as magnitudes de todos os grandes terremotos da atualidade. Assim como a escala Richter, a MMS é uma escala logarítmica. MWM_W e M0M_0 se relacionam pela fórmula:

MW=−10,7+23log⁡10(M0)M_W = -10{,}7 + \frac{2}{3}\log_{10}(M_0)

Onde M0M_0 é o momento sísmico (usualmente estimado a partir dos registros de movimento da superfície, através dos sismogramas), cuja unidade é o dina·cm.

O terremoto de Kobe, acontecido no dia 17 de janeiro de 1995, foi um dos terremotos que causaram maior impacto no Japão e na comunidade científica internacional. Teve magnitude MW=7,3M_W = 7{,}3.

U.S. GEOLOGICAL SURVEY. Historic Earthquakes. Disponível em: http://earthquake.usgs.gov. Acesso em: 1 maio 2010 (adaptado). U.S. GEOLOGICAL SURVEY. USGS Earthquake Magnitude Policy. Disponível em: http://earthquake.usgs.gov. Acesso em: 1 maio 2010 (adaptado).

Mostrando que é possível determinar a medida por meio de conhecimentos matemáticos, qual foi o momento sísmico M0 do terremoto de Kobe (em dina·cm)?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O valor de M0M_0 quando MW=7,3M_W = 7{,}3.

Isolando o logaritmo

7,3=−10,7+23log⁡10M07{,}3 = -10{,}7 + \frac{2}{3}\log_{10} M_0 7,3+10,7=23log⁡10M0⇒18=23log⁡10M07{,}3 + 10{,}7 = \frac{2}{3}\log_{10} M_0 \quad\Rightarrow\quad 18 = \frac{2}{3}\log_{10} M_0 log⁡10M0=18⋅32=27\log_{10} M_0 = 18 \cdot \frac{3}{2} = 27

Voltando da escala logarítmica

M0=1027 dina⋅cmM_0 = 10^{27} \text{ dina·cm}

Alternativa E.

E Gabarito: alternativa E

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Faz 7,3 − 10,7 = −3,4 em vez de somar e ainda multiplica por 3/2. (16,7% marcaram)

  • B

    Foi a mais marcada. Divide 7,3 por −10 ou mistura os termos da fórmula. (33,2% marcaram)

  • C

    Soma 7,3 + 10,7 = 18 e para aí, sem multiplicar por 3/2. (19,9% marcaram)

  • D

    Multiplica por 2/3 de novo em vez de 3/2, ou erra a passagem do logaritmo. (17,2% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.868.891 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 703 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 15ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram12,4%dos candidatos marcaram a E
Habilidade 21 · Competência 5Resolver situação-problema cuja modelagem envolva conhecimentos algébricos.
Como os candidatos responderam
  • A16,7%
  • B33,2% mais marcada
  • C19,9%
  • D17,2%
  • E12,4% ✓ gabarito

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Matemática
  • abaixo de 5008,7%
  • 500 a 6007,3%
  • 600 a 70012,8%
  • 700 ou mais53,5%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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