Questão 120 do Enem 2025 COP30: a rotação dos painéis do satélite geoestacionário

Enem 2025 COP30 (Belém) · 2º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 135 · cinza 122 · verde 133

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C R_T

Os satélites artificiais e as sondas para exploração espacial são algumas das grandes realizações humanas desenvolvidas no último século. Para coletar e armazenar informações ao longo de anos, esses equipamentos precisam de energia. Como forma de fornecer energia limpa ao satélite, são acoplados diversos painéis de células solares, que, em fotografias, muitas vezes são confundidos com "asas".

Um satélite geoestacionário precisa armazenar a energia obtida pelos seus painéis solares em suas baterias. Como forma de otimizar o processo de absorção da energia solar, o ideal é que a superfície dos painéis mantenha-se perpendicular aos raios solares incidentes. Para isso, foi adaptado um sistema que rotaciona os painéis solares com velocidade angular constante.

Qual é a velocidade de rotação dos painéis em comparação à velocidade de rotação da Terra (R_T)?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Com que velocidade angular os painéis precisam girar para continuar apontando para o Sol.

O que o satélite geoestacionário faz

Ele fica sempre sobre o mesmo ponto do equador, dando uma volta em torno da Terra a cada 24 h, junto com a rotação dela. E, para manter as antenas voltadas para a Terra, o corpo do satélite também gira uma vez por dia.

E o Sol?

Durante um dia, a direção do Sol praticamente não muda (o movimento da Terra em torno do Sol é muito mais lento). Então, se os painéis estivessem presos ao corpo do satélite, eles dariam uma volta por dia junto com ele e ficariam metade do tempo de costas para o Sol.

Para ficarem sempre perpendiculares aos raios, os painéis precisam girar em relação ao satélite uma volta por dia, compensando exatamente a rotação do satélite. Uma volta a cada 24 h é a mesma velocidade angular da rotação da Terra.

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Corresponderia a uma volta a cada 4 dias. Os painéis perderiam o Sol ao longo do dia. (21,9% marcaram)
B
Foi a mais marcada. Meia volta por dia não compensa a volta inteira que o satélite dá em torno da Terra em 24 h. (23,9% marcaram)
D
Foi a segunda mais marcada. Duas voltas por dia fariam os painéis girarem mais do que o necessário e saírem da direção do Sol. (23,1% marcaram)
E
Quatro voltas por dia também passam do ponto. A compensação é de exatamente uma volta por dia. (10,1% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 62.206 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 646 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 19ª 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.

Acertaram20,4%dos candidatos marcaram a C

Habilidade 23 · Competência 6Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.

Como os candidatos responderam

A21,9%
B23,9% mais marcada
C20,4% ✓ gabarito
D23,1%
E10,1%

Em branco: 0,5% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50017,1%
500 a 60021,4%
600 a 70038,3%
700 ou mais73,5%

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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