Questão 85 da EEAR 2014

Question

– Um dos experimentos realizados pelos astronautas no Projeto Apolo foi a colocação de um espelho na superfície da Lua. O objetivo do experimento era medir a distância da Terra à Lua através da medida do tempo que um sinal luminoso proveniente de um laser localizado na superfície da Terra leva para refletir nesse espelho e retornar a origem. Supondo, no momento da experiência, a distância da superfície da Terra a Lua como sendo 360.000\text{ km} e a velocidade de propagação do sinal luminoso no ar e no vácuo como sendo 3\times 10^8\text{ m/s} , o tempo medido no experimento foi de _____ segundos.

A
4,8
B
3,6
C
2,4
D
1,2

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 85 da EEAR 2014

Exame de escolaridade · Física: Velocidade média e movimento uniforme

– Um dos experimentos realizados pelos astronautas no Projeto Apolo foi a colocação de um espelho na superfície da Lua. O objetivo do experimento era medir a distância da Terra à Lua através da medida do tempo que um sinal luminoso proveniente de um laser localizado na superfície da Terra leva para refletir nesse espelho e retornar a origem. Supondo, no momento da experiência, a distância da superfície da Terra a Lua como sendo 360.000\text{ km} e a velocidade de propagação do sinal luminoso no ar e no vácuo como sendo 3\times 10^8\text{ m/s} , o tempo medido no experimento foi de _____ segundos.

A
4,8
B
3,6
C
2,4
D
1,2

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

O sinal sai do laser na Terra, chega ao espelho na Lua e volta à origem. Ele percorre, portanto, a distância duas vezes: ida e volta.

Como a velocidade da luz é constante, vale v = \dfrac{\Delta s}{\Delta t}, ou seja, \Delta t = \dfrac{\Delta s}{v}.

Converter a distância para metros: 360.000\ \text{km} = 3{,}6\times 10^5\ \text{km} = 3{,}6\times 10^8\ \text{m}.
Calcular o percurso total (ida e volta): \Delta s = 2 \times 3{,}6\times 10^8 = 7{,}2\times 10^8\ \text{m}.
Calcular o tempo:

\Delta t = \frac{7{,}2\times 10^8}{3\times 10^8} = 2{,}4\ \text{s}

O tempo medido foi de 2{,}4 segundos.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa D engana quem calcula apenas a ida da luz até a Lua e esquece que o tempo medido inclui o retorno.

Por que as outras alternativas estão erradas

Ausa um percurso de 1{,}44\times 10^9 m, ou seja, dobra a distância duas vezes.
Berra a conversão ou a conta, chegando a 3,6 s, que é só o valor da distância na potência de 10.
Dconsidera só a ida (3,6·10⁸ m ÷ 3·10⁸ m/s = 1,2 s), esquecendo a volta do sinal.

Assunto: Velocidade média e movimento uniforme.

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Fonte: EEAR 2014 · CFS. Prova oficial ↗