Questão 99 do Enem 2021 PPL: quanto demora a imagem de Plutão para chegar à Terra

Enem 2021 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

Nos outros cadernos: amarelo 117 · cinza 133 · rosa 102

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D 1,7 × 10⁴ s.

No dia 14 de julho de 2015, a sonda espacial norte-americana New Horizons atingiu o ponto mais próximo que qualquer artefato humano esteve do planeta-anão Plutão. Neste instante a distância da sonda à Terra era de aproximadamente 5 bilhões de quilômetros. As primeiras imagens de Plutão não chegaram à Terra instantaneamente quando enviadas através de um sinal de rádio, pois a velocidade da luz é de 3 × 10⁸ m/s.

NOGUEIRA, S. Uma jornada até Plutão. Pesquisa Fapesp, n. 234, ago. 2015. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 2 jul. 2019 (adaptado).

No momento da máxima aproximação de Plutão, o valor mais próximo do tempo decorrido entre o envio de uma imagem pela antena transmissora da sonda e sua recepção por uma antena receptora na Terra é

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Resolução comentada

O que a questão pede

Quanto tempo o sinal de rádio leva para ir da sonda até a Terra.

Distância em metros

d = 5\ \text{bilhões de km} = 5 \times 10^9\ \text{km} = 5 \times 10^{12}\ \text{m}

Tempo de viagem

O sinal de rádio é uma onda eletromagnética: viaja à velocidade da luz.

t = \frac{d}{v} = \frac{5 \times 10^{12}}{3 \times 10^8} \approx 1{,}7 \times 10^4\ \text{s}

São umas 4 horas e meia.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
O tempo certo é cerca de 1,7 × 10⁴ s, ou seja, umas 4,6 horas. Esta alternativa troca horas por segundos. (14,1% marcaram)
B
Não sai da divisão da distância pela velocidade da luz; fica perto da metade do valor certo. (22,6% marcaram)
C
Esquece de converter quilômetros para metros: 5 × 10⁹ dividido por 3 × 10⁸ dá cerca de 16, mas a distância precisa estar em metros. (17,7% marcaram)
E
Empatou com o gabarito. É o tempo de ida e volta do sinal. A imagem só faz a viagem da sonda até a Terra. (22,7% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 66.705 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 629 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 22ª 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.

Acertaram22,7%dos candidatos marcaram a D

Habilidade 20 · Competência 6Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.

Como os candidatos responderam

A14,1%
B22,6%
C17,7%
D22,7% ✓ gabarito
E22,7%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50019,6%
500 a 60024,4%
600 a 70050,1%
700 ou mais97,5%

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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