OBA 2021 · Nível 4 (ensino médio): prova com gabarito

A Voyager 2 é uma nave robótica norte-americana lançada pela NASA em 20 de agosto de 1977. A sonda se aproximou dos quatro planetas gigantes do Sistema Solar, produzindo valiosíssimos resultados científicos e as melhores fotografias daqueles corpos e dos seus satélites obtidas até então. Tornou-se o quarto artefato humano a ultrapassar a órbita de Plutão, em 1989, e no final de 2005 encontrava-se a uma distância de cerca de 75 UA (unidades astronômicas) da Terra.

Voyager 2. Crédito da imagem: NASA (domínio público)

Sua velocidade atual em relação ao Sol é de 15,3 km/s, o que equivale a cerca de 3,23 UA/ano.

Assinale a alternativa que traz a que distância, em UA, a Voyager 2 estava da Terra no final de 2015.

A Voyager 2 é uma nave robótica norte-americana lançada pela NASA em 20 de agosto de 1977. A sonda se aproximou dos quatro planetas gigantes do Sistema Solar, produzindo valiosíssimos resultados científicos e as melhores fotografias daqueles corpos e dos seus satélites obtidas até então. Tornou-se o quarto artefato humano a ultrapassar a órbita de Plutão, em 1989, e no final de 2005 encontrava-se a uma distância de cerca de 75 UA (unidades astronômicas) da Terra.

Voyager 2. Crédito da imagem: NASA (domínio público)

Sua velocidade atual em relação ao Sol é de 15,3 km/s, o que equivale a cerca de 3,23 UA/ano.

Assinale a alternativa que traz a que distância, em UA, a Voyager 2 estará da Terra no final de 2025.

A Voyager 2 é uma nave robótica norte-americana lançada pela NASA em 20 de agosto de 1977. A sonda se aproximou dos quatro planetas gigantes do Sistema Solar, produzindo valiosíssimos resultados científicos e as melhores fotografias daqueles corpos e dos seus satélites obtidas até então. Tornou-se o quarto artefato humano a ultrapassar a órbita de Plutão, em 1989, e no final de 2005 encontrava-se a uma distância de cerca de 75 UA (unidades astronômicas) da Terra.

Voyager 2. Crédito da imagem: NASA (domínio público)

Sua velocidade atual em relação ao Sol é de 15,3 km/s, o que equivale a cerca de 3,23 UA/ano.

Assinale a alternativa que traz a que distância, em UA, a Voyager 2 estará, aproximadamente, da Terra daqui a 100 anos.

Precessão é o movimento circular do eixo de rotação da Terra. A precessão faz com que o Polo Norte (e Sul) não aponte sempre para a mesma estrela ou constelação. O eixo da Terra precessa com um período de, aproximadamente, 26.000 anos, o que significa que o ponto para onde ele aponta descreve um círculo no céu em 26.000 anos. A imagem traz o círculo de precessão do Polo Sul Celeste, em torno do Polo Sul Eclíptico (PSE), ao longo dos milênios marcados no círculo, onde 2000 (dois mil) corresponde, aproximadamente, à época atual.

Assinale a alternativa que traz o nome da estrela que estará próxima do Polo Sul Celeste daqui a, aproximadamente, 6 mil anos.

Precessão é o movimento circular do eixo de rotação da Terra. A precessão faz com que o Polo Norte (e Sul) não aponte sempre para a mesma estrela ou constelação. O eixo da Terra precessa com um período de, aproximadamente, 26.000 anos, o que significa que o ponto para onde ele aponta descreve um círculo no céu em 26.000 anos. A imagem traz o círculo de precessão do Polo Sul Celeste, em torno do Polo Sul Eclíptico (PSE), ao longo dos milênios marcados no círculo, onde 2000 (dois mil) corresponde, aproximadamente, à época atual.

Assinale a alternativa que traz o nome da estrela que estará próxima do Polo Sul Celeste daqui a, aproximadamente, 7 mil anos.

Precessão é o movimento circular do eixo de rotação da Terra. A precessão faz com que o Polo Norte (e Sul) não aponte sempre para a mesma estrela ou constelação. O eixo da Terra precessa com um período de, aproximadamente, 26.000 anos, o que significa que o ponto para onde ele aponta descreve um círculo no céu em 26.000 anos. A imagem traz o círculo de precessão do Polo Sul Celeste, em torno do Polo Sul Eclíptico (PSE), ao longo dos milênios marcados no círculo, onde 2000 (dois mil) corresponde, aproximadamente, à época atual.

Assinale a alternativa que traz o nome da estrela que estava próxima do Polo Sul Celeste há pouco mais de 2 mil e 200 anos.

Um satélite artificial, de massa m, encontra-se em uma órbita circular, de raio r, em torno da Terra. Seu período orbital vale P.

Assinale a alternativa que traz o que aconteceria com o raio da órbita se o satélite tivesse o dobro da sua massa e mantivesse o mesmo período orbital.

Um satélite artificial, de massa m, encontra-se em uma órbita circular, de raio r, em torno da Terra. Seu período orbital vale P.

Assinale a alternativa que traz o que aconteceria com o raio da órbita se o satélite tivesse o triplo da sua massa e mantivesse o mesmo período orbital.

Um satélite artificial, de massa m, encontra-se em uma órbita circular, de raio r, em torno da Terra. Seu período orbital vale P.

Assinale a alternativa que traz o que aconteceria com o raio da órbita se o satélite tivesse o quádruplo da sua massa e mantivesse o mesmo período orbital.

Em cada figura (de A até F), a Lua é mostrada em uma fase particular junto com a posição no céu que a Lua teria em um momento durante o dia claro (ou da noite). A área clara em cada figura da Lua mostra a parte iluminada da Lua visível da Terra naquele momento.. Suponha que o pôr do Sol ocorra às 18h e o nascer do Sol às 6h, e que o observador esteja localizado no Hemisfério Norte.

Assinale a alternativa que traz a sequência cronológica de cada fase da Lua (A – F), começando pelo pôr da Lua (18h).

Em cada figura (de A até F), a Lua é mostrada em uma fase particular junto com a posição no céu que a Lua teria em um momento durante o dia claro (ou da noite). A área clara em cada figura da Lua mostra a parte iluminada da Lua visível da Terra naquele momento. Suponha que o pôr do Sol ocorra às 18h e o nascer do Sol às 6h, e que o observador esteja localizado no Hemisfério Norte.

Assinale a alternativa que traz a sequência cronológica de cada fase da Lua (A – F), começando pelo pôr da Lua (18h).

Em cada figura (de A até F), a Lua é mostrada em uma fase particular junto com a posição no céu que a Lua teria em um momento durante o dia claro (ou da noite). A área clara em cada figura da Lua mostra a parte iluminada da Lua visível da Terra naquele momento. Suponha que o pôr do Sol ocorra às 18h e o nascer do Sol às 6h, e que o observador esteja localizado no Hemisfério Norte.

Assinale a alternativa que traz a sequência cronológica de cada fase da Lua (A – F), começando pelo pôr da Lua (18h).

A tabela mostra as massas e distâncias (expressas em unidades arbitrárias) entre quatro pares diferentes de estrelas binárias (casos I, II, III e IV).

Assinale a alternativa que traz a ordem crescente da intensidade das forças gravitacionais exercidas entre os pares em cada caso.

A tabela mostra as massas e distâncias (expressas em unidades arbitrárias) entre quatro pares diferentes de estrelas binárias (casos I, II, III e IV).

Assinale a alternativa que traz a ordem crescente da intensidade das forças gravitacionais exercidas entre os pares em cada caso.

A tabela mostra as massas e distâncias (expressas em unidades arbitrárias) entre quatro pares diferentes de estrelas binárias (casos I, II, III e IV).

Assinale a alternativa que traz a ordem crescente da intensidade das forças gravitacionais exercidas entre os pares em cada caso.

Em astronomia, luminosidade é a quantidade de energia que um corpo irradia em uma unidade de tempo. Ela é tipicamente expressa em unidades de watts ou em termos da Luminosidade solar, L_sol = 3,8×10²⁶ Watt. Essa energia é gerada no núcleo do Sol através de reações de fusão nuclear. Parte da massa envolvida na fusão é transformada em energia.

Assinale a alternativa que traz o valor aproximado da massa solar (em kg) transformada em energia a cada minuto.

Dica: utilize a equação E = mc², da Teoria da Relatividade, e considere a velocidade da luz c = 3,0×10⁸ m/s.

Em astronomia, luminosidade é a quantidade de energia que um corpo irradia em uma unidade de tempo. Ela é tipicamente expressa em unidades de watts ou em termos da Luminosidade solar, L_sol = 3,8×10²⁶ Watt. Essa energia é gerada no núcleo do Sol através de reações de fusão nuclear. Parte da massa envolvida na fusão é transformada em energia.

Assinale a alternativa que traz o valor aproximado da massa solar (em kg) transformada em energia a cada hora.

Dica: utilize a equação E = mc², da Teoria da Relatividade, e considere a velocidade da luz c = 3,0×10⁸ m/s.

Em astronomia, luminosidade é a quantidade de energia que um corpo irradia em uma unidade de tempo. Ela é tipicamente expressa em unidades de watts ou em termos da Luminosidade solar, L_sol = 3,8×10²⁶ Watt. Essa energia é gerada no núcleo do Sol através de reações de fusão nuclear. Parte da massa envolvida na fusão é transformada em energia.

Assinale a alternativa que traz o valor aproximado da massa solar (em kg) transformada em energia a cada dia. Dica: utilize a equação E = mc², da Teoria da Relatividade, e considere a velocidade da luz c = 3,0×10⁸ m/s.

Uma linha importante no espectro de absorção das estrelas ocorre no comprimento de onda de repouso de 656 nm. A imagem a seguir exemplifica como esta linha pode ser observada no espectro de uma estrela.

Imagine que você observou, do seu observatório, cinco estrelas e descobriu que essa linha de absorção é observada nos seguintes comprimentos de onda mostrados na tabela, para cada uma das cinco estrelas.

Assinale “F” (se falsa) ou “V” (se verdadeira) na frente de cada afirmação abaixo.

1) A estrela B se afasta de nós mais rapidamente do que a estrela D.

2) A velocidade radial da estrela C é nula.

3) A estrela E está se aproximando de nós a mais de 450 km/s.

4) A estrela A está se afastando de nós.

5) Entre as estrelas, a estrela D é a que tem a menor velocidade de aproximação de nós.

Assinale a única alternativa que contém a sequência correta de Falso e Verdadeiro das afirmações acima.

Uma linha importante no espectro de absorção das estrelas ocorre no comprimento de onda de repouso de 656 nm. A imagem a seguir exemplifica como esta linha pode ser observada no espectro de uma estrela.

Imagine que você observou, do seu observatório, cinco estrelas e descobriu que essa linha de absorção é observada nos seguintes comprimentos de onda mostrados na tabela, para cada uma das cinco estrelas.

1) A estrela A está se aproximando de nós.

2) A velocidade radial da estrela C é nula.

3) Entre as estrelas, a estrela D é a que tem a menor velocidade de afastamento de nós.

4) A estrela D se afasta de nós mais rapidamente que a estrela B.

5) A estrela E está se aproximando de nós a cerca de 1372 km/s.

Assinale a única alternativa que contém a sequência correta de Falso e Verdadeiro das afirmações acima.

Uma linha importante no espectro de absorção das estrelas ocorre no comprimento de onda de repouso de 656 nm. A imagem a seguir exemplifica como esta linha pode ser observada no espectro de uma estrela.

Imagine que você observou, do seu observatório, cinco estrelas e descobriu que essa linha de absorção é observada nos seguintes comprimentos de onda mostrados na tabela, para cada uma das cinco estrelas.

Assinale “F” (se falsa) ou “V” (se verdadeira) na frente de cada afirmação abaixo.

1) A velocidade radial da estrela C é nula.

2) A estrela B está se afastando de nós a, aproximadamente, 457 km/s.

3) A estrela A está se afastando de nós.

4) A estrela D e a estrela E se afastam de nós e a D é mais veloz.

5) Entre as estrelas, a estrela A é a que tem a menor velocidade de aproximação de nós.

Assinale a única alternativa que contém a sequência correta de Falso e Verdadeiro das afirmações acima.

Em 2021 o jipe-robô Perseverance, da NASA, com dimensões equivalentes às de um automóvel, foi colocado em Marte para a exploração da sua superfície e realização de uma série de experimentos.

Muito se fala do envio de seres humanos a Marte, mas 95% da atmosfera marciana é composta de dióxido de carbono (CO₂). O oxigênio (O₂) está presente na proporção de apenas 0,2%. Um ser humano necessita de 720 gramas de oxigênio por dia para respiração. O MOXIE, um dos experimentos a bordo do Perseverance, produz 10 gramas de O₂/hora, a partir do CO₂ existente na atmosfera marciana.

Quantos dias serão necessários para que o MOXIE, funcionando ininterruptamente, produza a quantidade de O₂ necessária ao consumo diário de um ser humano?

Em 2021 o jipe-robô Perseverance, da NASA, com dimensões equivalentes às de um automóvel, foi colocado em Marte para a exploração da sua superfície e realização de uma série de experimentos.

Muito se fala do envio de seres humanos a Marte, mas 95% da atmosfera marciana é composta de dióxido de carbono (CO₂). O oxigênio (O₂) está presente na proporção de apenas 0,2%. Um ser humano necessita de 720 gramas de oxigênio por dia para respiração. O MOXIE, um dos experimentos a bordo do Perseverance, produz 10 gramas de O₂/hora, a partir do CO₂ existente na atmosfera marciana.

Quantos dias serão necessários para que o MOXIE, funcionando ininterruptamente, produza a quantidade de O₂ necessária ao consumo semanal de um ser humano?

Em 2021 o jipe-robô Perseverance, da NASA, com dimensões equivalentes às de um automóvel, foi colocado em Marte para a exploração da sua superfície e realização de uma série de experimentos.

Muito se fala do envio de seres humanos a Marte, mas 95% da atmosfera marciana é composta de dióxido de carbono (CO₂). O oxigênio (O₂) está presente na proporção de apenas 0,2%. Um ser humano necessita de 720 gramas de oxigênio por dia para respiração. O MOXIE, um dos experimentos a bordo do Perseverance, produz 10 gramas de O₂/hora, a partir do CO₂ existente na atmosfera marciana.

Quantos dias serão necessários para que o MOXIE, funcionando ininterruptamente, produza a quantidade de O₂ necessária ao consumo mensal de um ser humano?

O jipe-robô Perseverance, da NASA, para pousar em segurança na superfície marciana, em 2021, teve que realizar uma sequência de manobras aeroespaciais muito arriscadas. Com 1.025 kg de massa, ao chegar à 120 km da superfície marciana, o Perseverance iniciou o processo de entrada (registrado por tempo = 0 s na tabela abaixo), descida e pouso. Até o acionamento do paraquedas a velocidade foi reduzida tão-somente em função do atrito entre a cápsula que protege o Perseverance e a atmosfera marciana. Depois o paraquedas foi acionado e funcionou por 2 minutos, quando foi ejetado e entraram em funcionamento 8 retrofoguetes que reduziram a velocidade final de 306 km/h para 3,6 km/h.

Baseado nessas informações, assinale a opção que traz o valor aproximado da desaceleração do Perseverance devido ao atrito com a atmosfera.

O jipe-robô Perseverance, da NASA, para pousar em segurança na superfície marciana, em 2021, teve que realizar uma sequência de manobras aeroespaciais muito arriscadas. Com 1.025 kg de massa, ao chegar à 120 km da superfície marciana, o Perseverance iniciou o processo de entrada (registrado por tempo = 0 s na tabela abaixo), descida e pouso. Até o acionamento do paraquedas a velocidade foi reduzida tão-somente em função do atrito entre a cápsula que protege o Perseverance e a atmosfera marciana. Depois o paraquedas foi acionado e funcionou por 2 minutos, quando foi ejetado e entraram em funcionamento 8 retrofoguetes que reduziram a velocidade final de 306 km/h para 3,6 km/h.

Baseado nessas informações, assinale a opção que traz o valor aproximado da desaceleração do Perseverance devido ao acionamento do paraquedas.

O jipe-robô Perseverance, da NASA, para pousar em segurança na superfície marciana, em 2021, teve que realizar uma sequência de manobras aeroespaciais muito arriscadas. Com 1.025 kg de massa, ao chegar à 120 km da superfície marciana, o Perseverance iniciou o processo de entrada (registrado por tempo = 0 s na tabela abaixo), descida e pouso. Até o acionamento do paraquedas a velocidade foi reduzida tão-somente em função do atrito entre a cápsula que protege o Perseverance e a atmosfera marciana. Depois o paraquedas foi acionado e funcionou por 2 minutos, quando foi ejetado e entraram em funcionamento 8 retrofoguetes que reduziram a velocidade final de 306 km/h para 3,6 km/h.

Baseado nessas informações, assinale a opção que traz o valor da desaceleração do Perseverance devido ao acionamento dos retrofoguetes.

Em fevereiro de 2021 foi colocado em órbita da Terra o satélite de observação Amazônia 1, desenvolvido e operado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). O Amazônia 1 obtém imagens de um mesmo ponto da superfície terrestre a cada 5 dias, permitindo, por exemplo, que os alertas de desmatamento sejam mais rápidos.

A foto da esquerda (A) representa a região de Ji-Paraná/RO em 1990 e a da direita (B), a mesma região em 2010, com uma grande área desmatada (demarcada pelas linhas tracejadas).

Cada pixel da imagem do Amazônia 1 representa uma área de 60 × 60 metros e cada 1 cm medido na imagem de satélite (exemplificado na foto A) representa 3,0 km na superfície terrestre.

Considere que a região desmatada na foto B seja um retângulo de 1,5 × 5,6 cm e assinale a alternativa que traz 1) a área real desmatada, em km², e 2) a taxa média de desmatamento anual, em km²/ano, para o período.

Em fevereiro de 2021 foi colocado em órbita da Terra o satélite de observação Amazônia 1, desenvolvido e operado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). O Amazônia 1 obtém imagens de um mesmo ponto da superfície terrestre a cada 5 dias, permitindo, por exemplo, que os alertas de desmatamento sejam mais rápidos.

A foto da esquerda (A) representa a região de Ji-Paraná/RO em 1990 e a da direita (B), a mesma região em 2010, com uma grande área desmatada (demarcada pelas linhas tracejadas).

Cada pixel da imagem do Amazônia 1 representa uma área de 60 × 60 metros e cada 1 cm medido na imagem de satélite (exemplificado na foto A) representa 3,0 km na superfície terrestre.

Considere que a região desmatada na foto B seja um retângulo de 1,5 × 5,6 cm e assinale a alternativa que traz 1) a área real desmatada, em km², e 2) quantos pixel estão contidos nesta área da imagem.

Em fevereiro de 2021 foi colocado em órbita da Terra o satélite de observação Amazônia 1, desenvolvido e operado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). O Amazônia 1 obtém imagens de um mesmo ponto da superfície terrestre a cada 5 dias, permitindo, por exemplo, que os alertas de desmatamento sejam mais rápidos.

A foto da esquerda (A) representa a região de Ji-Paraná/RO em 1990 e a da direita (B), a mesma região em 2010, com uma grande área desmatada (demarcada pelas linhas tracejadas).

Cada pixel da imagem do Amazônia 1 representa uma área de 60 × 60 metros e cada 1 cm medido na imagem de satélite (exemplificado na foto A) representa 3,0 km na superfície terrestre.

Considere que a região desmatada na foto B seja um retângulo de 1,6 × 5,5 cm e assinale a alternativa que traz 1) a área real desmatada, em km², e 2) a taxa média de desmatamento anual, em km²/ano, para o período.