Física — Óptica e Ondas Múltipla Escolha

Analise a figura a seguir. Na figura, um relógio de sol vertical está localizado em Goiânia (latitude 16° 30' Sul). O marcador do relógio está representado pela barra vertical. Quando iluminado pelo Sol, ao longo do ano, o relógio projeta sombras ao meio-dia (representadas na figura). Visto a partir das localidades intertropicais, o Sol passa (movimento aparente) duas vezes pelo zênite, o ponto mais alto do céu (Z). Considerando-se a figura e que, em uma situação ideal, o deslocamento do Sol seja uniformemente, conclui-se que os meses, aproximadamente, nos quais o Sol passará duas vezes pelo zênite de Goiânia, serão

Analise a figura a seguir.

Na figura, um relógio de sol vertical está localizado em Goiânia (latitude 16° 30' Sul). O marcador do relógio está representado pela barra vertical. Quando iluminado pelo Sol, ao longo do ano, o relógio projeta sombras ao meio-dia (representadas na figura). Visto a partir das localidades intertropicais, o Sol passa (movimento aparente) duas vezes pelo zênite, o ponto mais alto do céu (Z). Considerando-se a figura e que, em uma situação ideal, o deslocamento do Sol seja uniformemente, conclui-se que os meses, aproximadamente, nos quais o Sol passará duas vezes pelo zênite de Goiânia, serão

  1. dezembro e fevereiro.
  2. novembro e janeiro.
  3. dezembro e março.
  4. novembro e março.
  5. janeiro e fevereiro.

Resolução completa

Explicação passo a passo

B
Alternativa B

Alternativa B - novembro e janeiro

Resumo da Resposta

O Sol passa pelo zênite de Goiânia ($16^\circ 30'$ Sul) nas datas de novembro (quando desce do Equador em direção ao Trópico de Capricórnio) e janeiro (quando sobe do Trópico de Capricórnio em direção ao Equador).

Desenvolvimento Didático

1. Entendendo a Localização de Goiânia

  • Latitude: $16^\circ 30'$ Sul.
  • Contexto: Esta latitude situa-se entre o Equador ($0^\circ$) e o Trópico de Capricórnio ($23^\circ 27'$ Sul).
  • Consequência: Por estar na zona intertropical (entre os trópicos), o Sol passa exatamente no zênite (ponto mais alto do céu) duas vezes por ano.

2. O Movimento Anual do Sol

O Sol muda sua posição aparente no céu devido à inclinação da Terra ($23,5^\circ$). As principais datas são:

  • 21 de Setembro e 21 de Março (Equinócios): O Sol incide perpendicularmente no Equador ($0^\circ$).
  • 21 de Dezembro (Solstício de Verão HS): O Sol incide perpendicularmente no Trópico de Capricórnio ($23^\circ 27'$ Sul).
  • 21 de Junho (Solstício de Inverno HS): O Sol incide perpendicularmente no Trópico de Câncer ($23^\circ 27'$ Norte).

3. Raciocínio Lógico para Goiânia ($16^\circ 30'$ S)

Para encontrar os meses corretos, precisamos ver quando o Sol atinge a latitude de Goiânia durante seu ciclo anual:

  • Ciclo 1 (Setembro \rightarrow Dezembro):
  • Em 21 de Setembro, o Sol está no Equador ($0^\circ$).
  • Ele começa a descer em direção ao sul.
  • Antes de chegar ao Trópico de Capricórnio ($23,5^\circ$ S) em 21 de Dezembro, ele cruzará a latitude de Goiânia ($16,5^\circ$ S).
  • Como Goiânia está mais próxima do Trópico do que do Equador, essa passagem ocorre logo antes de Dezembro.
  • Mês: Novembro.
  • Ciclo 2 (Dezembro \rightarrow Março):
  • Em 21 de Dezembro, o Sol está no Trópico de Capricórnio ($23,5^\circ$ S).
  • A partir daí, ele começa a subir em direção ao norte.
  • Ao sair do Trópico, ele cruzará novamente a latitude de Goiânia ($16,5^\circ$ S) antes de chegar ao Equador em Março.
  • Essa passagem ocorre logo após Dezembro.
  • Mês: Janeiro.

Tabela Comparativa de Passagens do Sol

DataPosição do SolDireçãoSituação em Goiânia
21 SetEquador ($0^\circ$)Descendo para SulAinda não passou
Novembro$16^\circ 30'$ SDescendo para SulPassagem 1 (Zênite)
21 DezCapricórnio ($23^\circ 27'$ S)Parou e inverteMáximo afastamento
Janeiro$16^\circ 30'$ SSubindo para NortePassagem 2 (Zênite)
21 MarEquador ($0^\circ$)Subindo para NorteJá passou

Conclusão:
As datas aproximadas são novembro e janeiro, correspondendo à Alternativa B.

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