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Questões de Concurso sobre Astrofísica
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Ao abordar a teoria do Big Bang em uma aula de Física, um estudante afirma que o Universo surgiu porque uma enorme explosão lançou matéria para o espaço vazio, formando gradualmente as galáxias.
Considerando o modelo cosmológico atualmente aceito e os objetivos do ensino de Física no Ensino Médio, o professor deve esclarecer corretamente que
A
o Big Bang corresponde à explosão de uma estrela supermassiva, cujos fragmentos deram origem às galáxias atualmente observadas.
B
o Universo aumenta de tamanho porque as galáxias continuam se afastando do ponto onde ocorreu o Big Bang.
C
o Big Bang não descreve uma explosão de matéria em um espaço preexistente, mas a expansão do próprio espaço-tempo a partir de um estado extremamente quente e denso.
D
a expansão do Universo resulta principalmente da velocidade inicial adquirida pela matéria durante a explosão, sendo o espaço um cenário fixo e imutável.
E
o modelo do Big Bang estabelece que o Universo surgiu a partir do vazio absoluto e descreve detalhadamente os acontecimentos anteriores ao instante inicial da expansão.
[...] “A retenção de satélites naturais por um planeta é regida pela interação entre a massa do corpo central e a influência da massa do Sol. O volume de espaço em que um planeta exerce domínio gravitacional sobre seus satélites, apesar da atração solar, é denominado Esfera de Hill. Matematicamente, o raio dessa esfera é proporcional à distância do planeta ao Sol e à raiz cúbica da razão entre a massa do planeta e a massa do Sol.
Planetas com grandes massas e situados a maiores distâncias da estrela central tendem a possuir Esferas de Hill mais vastas e estáveis. Isso permite não apenas a formação de satélites por co-acreção, mas também a captura gravitacional de objetos externos, como asteroides e cometas. Inversamente, planetas internos, devido à proximidade com o Sol e menores massas, possuem regiões de dominância gravitacional reduzidas, dificultando a manutenção de sistemas orbitais complexos.”
Murray, C. D.; DERMOTT, S. F. Solar System Dynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 1999.
Considerando os conceitos de Esfera de Hill e as características dos corpos do Sistema Solar descritos no texto, assinale a alternativa que identifica o planeta que, por possuir uma combinação favorável de grande massa e considerável distância do Sol, apresenta atualmente o maior número de satélites naturais confirmados:
A
Vênus.
B
Netuno.
C
Marte.
D
Saturno.
E
Júpiter.
Os modelos cosmológicos contemporâneos foram desenvolvidos a partir da articulação entre observações astronômicas e formulações teóricas. Evidências observacionais permitiram interpretar a evolução do Universo desde seus estágios iniciais, contribuindo para a compreensão de sua expansão e de sua história térmica. Com base nessas evidências, assinale a alternativa correta.
A
Os modelos cosmológicos permaneceram inalterados desde o surgimento dos primeiros telescópios.
B
O modelo cosmológico atual descreve um Universo sem variações significativas ao longo do tempo.
C
A radiação cósmica de fundo constitui um registro observacional associado a uma fase inicial quente do Universo.
D
A expansão do Universo foi inferida a partir do desvio para o azul observado em galáxias distantes.
E
As concepções sobre a origem do Universo resultam de interpretações não sustentadas por observações astronômicas.
O corpo celeste que orbita uma estrela, possui massa suficiente para adquirir forma aproximadamente esférica e domina gravitacionalmente a região próxima de sua órbita é denominado:
A
planeta.
B
cometa.
C
asteroide.
D
meteoroide.
E
satélite natural.
Um eclipse solar anular acontecerá no dia 17 de fevereiro. Quando esse tipo de eclipse ocorre, algo semelhante a um “anel de fogo” surge no céu. Por isso, a data é tão aguardada. No entanto, apenas algumas regiões do planeta conseguem acompanhar o fenômeno em sua plenitude.
(O Globo, 15/01/2026. Adaptado)
O texto menciona um eclipse do tipo anular, formando um "anel de fogo". Nessa situação, o observador vê um anel luminoso no lugar de um obscurecimento total porque
A
o eclipse anular ocorre durante o pôr do sol, quando a refração da atmosfera cria esse efeito.
B
o diâmetro aparente da Lua é ligeiramente menor que o diâmetro aparente do Sol no momento do evento.
C
a Terra está posicionada exatamente entre o Sol e a Lua, projetando sua sombra sobre o satélite.
D
o Sol está em seu ponto de maior atividade, aumentando seu brilho.
E
a Lua está em sua fase Cheia, posicionada no ponto mais próximo da Terra.
O Sol possui cerca de 4,6 bilhões de anos e encontra-se atualmente na sequência principal, fase em que transforma hidrogênio em hélio por fusão nuclear. Estudos indicam que, daqui a aproximadamente 5 bilhões de anos, o Sol se expandirá, tornando-se uma gigante vermelha, antes de encerrar sua evolução como uma anã branca. Sobre a evolução estelar, assinale a alternativa correta.
A
o Sol terminará sua evolução como supernova.
B
estrelas de baixa massa podem evoluir para anãs brancas.
C
toda estrela transforma-se em buraco negro ao final da vida.
D
a fusão nuclear ocorre apenas em planetas gigantes.
E
anãs brancas ainda realizam intensa fusão nuclear.
Um ano-luz é uma unidade de medida que corresponde à:
A
velocidade da luz no vácuo, que é de aproximadamente 300 mil km/s.
B
distância percorrida pela luz no vácuo durante um ano terrestre.
C
duração do tempo que a luz do Sol leva para percorrer a distância até a Terra.
D
quantidade total de energia luminosa emitida por uma estrela ao longo de um ano.
E
medida de tempo equivalente ao período orbital de Júpiter ao redor do Sol.
Examine a figura abaixo, a qual mostra um astronauta posicionado no prolongamento do segmento de reta que une os centros do Sol e da Lua.
Suponha que o Sol e a Lua são corpos perfeitamente esféricos com raios Rs e RL, respectivamente, tal que seja constante a razão RS/
A
525
B
450
C
375
D
280
E
150
No interior das estrelas, o processo de fusão nuclear produz sucessivamente os elementos químicos, iniciando-se com a fusão do hidrogênio e prosseguindo de forma espontânea até um determinado elemento, ponto em que a fusão cessa, pois com ele não ocorre mais esse processo. Esse elemento é o:
A
Silício
B
Carbono
C
Hélio
D
Ferro
E
Urânio
Em uma simulação de navegação espacial, dois corpos celestes esféricos encontram-se alinhados ao longo de uma mesma direção. A distância entre os centros desses corpos é igual a 12R.
O primeiro astro possui massa M e raio R, enquanto o segundo possui massa 9M e raio 2R. Uma sonda de massa m é lançada radialmente a partir da superfície do astro menos massivo, com direção apontando para o centro do astro maior. Desprezam-se quaisquer interações com outros corpos e todos os efeitos não gravitacionais.
Determine a velocidade inicial mínima que a sonda deve possuir para conseguir alcançar a superfície do astro de maior massa.
A
32R22GM.
B
32R33GM.
C
33R22GM.
D
33R32GM.
E
33R16GM.
Na interpretação dos estágios de vida das estrelas por meio do diagrama H-R, o tipo espectral de estrelas cujas distâncias são conhecidas é representado em função da luminosidade relativa ao Sol. Nesse diagrama, o tipo espectral depende:
A
da distância orbital e da presença de planetas.
B
da densidade do núcleo e da composição da crosta.
C
da cor e da temperatura da superfície.
D
da massa dos meteoritos e da nebulosa solar.
E
da idade dos planetesimais e da rotação estelar.
Ao longo da história, diferentes civilizações elaboraram explicações para a origem do Universo. Com o desenvolvimento da Astronomia e da Cosmologia, modelos científicos passaram a ser formulados e constantemente avaliados à luz de novas evidências observacionais.
A compreensão científica sobre a origem do Universo caracteriza-se por
A
considerar que os modelos cosmológicos constituem explicações provisórias, passíveis de reformulação diante da obtenção de novas evidências.
B
admitir que as explicações científicas sobre a origem do Universo alcançaram um estágio consolidado, restando apenas aperfeiçoamentos tecnológicos para sua confirmação.
C
fundamentar os modelos cosmológicos na reprodução de interpretações tradicionais, preservando as explicações elaboradas pelas primeiras civilizações.
D
concentrar a investigação científica da origem do Universo à observação direta dos corpos celestes, dispensando a construção de modelos teóricos.
E
reconhecer que as interpretações sobre a origem do Universo dependem principalmente dos avanços tecnológicos empregados nas observações astronômicas.
Uma galáxia distante emite luz com um comprimento de onda de 600 nm. Um observador na Terra mede o comprimento de onda da luz dessa galáxia como 500 nm. Isso indica que a galáxia está
A
se afastando da Terra, e a diminuição no comprimento de onda é devido a diminuição da frequência da luz emitida pela fonte em movimento.
B
se aproximando da Terra.
C
em repouso em relação à Terra.
D
se afastando da Terra, e o aumento no comprimento de onda é devido ao aumento da frequência da luz emitida pela fonte em movimento.
O que se entende por faixa do zodíaco?
A
É a faixa do céu, dividida em partes iguais, por onde se deslocam os planetas.
B
É a região do céu que contém o disco da Via Láctea.
C
É a região do céu por onde passa o Sol ao longo do ano.
D
É a faixa do céu que contém o polo norte e o polo sul.
E
É a região do céu onde se observa a luz zodiacal.
Em relação ao uso das Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDIC) no ensino de Astronomia, é correto afirmar que:
A
as TDIC sempre substituem com vantagem as aulas presenciais tradicionais, independentemente do contexto escolar.
B
a introdução das TDIC exclusivamente elimina a necessidade de formação continuada dos professores.
C
as TDIC devem ser utilizadas apenas em escolas com infraestrutura tecnológica de ponta.
D
as TDIC nunca devem ser dissociadas de intencionalidade pedagógica e de objetivos de aprendizagem claramente definidos.
E
a integração das TDIC sempre garante uma aprendizagem significativa, independentemente da mediação docente.
Em diversas pesquisas educacionais sobre o uso de Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDIC) no ensino de Astronomia, observa-se a presença de fundamentações teóricas que orientam a escolha dos recursos e a construção das estratégias didáticas. Considerando a relação entre teorias da aprendizagem e o uso de TDIC, assinala a alternativa correta.
A
As teorias pedagógicas nunca foram consideradas relevantes na seleção de softwares didáticos voltados ao ensino de Astronomia.
B
A teoria da Aprendizagem Significativa é frequentemente adotada nessas propostas, pois favorece a construção de sentidos a partir de conhecimentos prévios, especialmente quando são trabalhados conteúdos abstratos com tecnologias digitais.
C
O uso de tecnologias sempre dispensa fundamentação teórica, desde que os recursos digitais sejam interativos e visualmente atrativos.
D
Apenas referenciais construtivistas devem ser adotados em propostas com TDIC, sendo inadequadas abordagens de base tradicional.
E
A articulação entre TDIC e teorias da aprendizagem nunca depende do contexto escolar ou da formação docente.
A cosmologia aristotélica apresentava um modelo de universo finito, eterno e hierarquicamente organizado, que exerceu profunda influência sobre a astronomia e a filosofia por séculos. Este modelo geocêntrico era baseado em uma distinção fundamental entre o mundo celeste e o terrestre. Acerca da estrutura do cosmos segundo Aristóteles, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas.
(__)O modelo cosmológico aristotélico era heliocêntrico, com o Sol ocupando o centro imóvel do universo e todos os planetas, incluindo a Terra, girando ao seu redor em esferas cristalinas.
(__)O universo era dividido em duas regiões distintas: o mundo sublunar (terrestre), sujeito à geração e à corrupção, composto pelos quatro elementos (terra, água, ar e fogo); e o mundo supralunar (celeste), perfeito e imutável.
(__)Fenômenos como cometas, meteoros e a Via Láctea eram considerados eventos celestes que ocorriam na região dos planetas e das estrelas fixas, sendo, portanto, compostos pelo mesmo elemento perfeito dos astros.
(__)Os corpos celestes, como os planetas e as estrelas, eram compostos por um quinto elemento, o éter ou quintessência, e realizavam movimentos circulares uniformes e eternos, considerados os mais perfeitos.
Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta dos itens acima, de cima para baixo:
A
V, F, F, V.
B
V, F, V, F.
C
F, V, F, V.
D
F, F, V, F.
E
F, V, V, F.
Sobre o Modelo Cosmológico Padrão, analisa as afirmações abaixo.
I - A constante cosmológica é associada à energia escura e é responsável pela aceleração atual da expansão do universo.
II - A radiação cósmica de fundo é a radiação remanescente do Big Bang e foi emitida quando os átomos se formaram, cerca de 380 mil anos após o início do universo.
III - A matéria escura interage apenas gravitacionalmente e não emite, absorve ou reflete luz, sendo detectada apenas por seus efeitos dinâmicos em galáxias e aglomerados.
IV - O Big Bang descreve uma explosão ocorrida em um ponto específico do espaço, a partir do qual todo o universo se expandiu.
V - A nucleossíntese primordial ocorreu nos primeiros minutos após o Big Bang e produziu principalmente núcleos de hidrogênio, hélio e traços de lítio.
Qual(is) afirmação(ões) está(ão) incorreta(s)?
A
Apenas II e V.
B
Apenas I e III.
C
Apenas IV e V.
D
Apenas IV.
E
Nenhuma, todas estão corretas.
Qual alternativa promove um equilíbrio dialógico entre diferentes discursos sobre ciência em um plano de aula utilizando o livro didático?
A
Escutar um podcast produzido por influenciadores que atribui a causa das mudanças climáticas a ciclos naturais e usar informações do livro didático para refutar conteúdo do podcast.
B
Ler um capítulo sobre mudanças climáticas no livro didático e usar informações presentes em podcast produzido por especialistas para refutar o conteúdo do livro didático.
C
Ler um capítulo do livro didático e escutar um podcast produzido por especialistas sobre mudanças climáticas para reconhecer potencialidades e limites explicativos da ciência.
D
Escutar um podcast sobre mudanças climáticas e ler o capítulo referente no livro didático, ambos produzidos pelo mesmo autor, para ensinar os conteúdos conceituais da ciência.
Buracos negros são astros que possuem uma densidade de tal modo que a velocidade de escape dos corpos submetidos à sua gravidade ultrapassa a velocidade da luz (c = 3.108 m/s) na região interna ao chamado horizonte de eventos. Apesar de não se aplicar de todo a esses astros, a teoria gravitacional de Newton fornece uma estimativa correta para o raio do horizonte de eventos, basta assumir um limite superior da velocidade de escape como sendo c. Considerando, portanto, o nosso Sol, cuja massa é 2,0.1030 kg, para que ele se configurasse em um buraco negro, toda sua massa deveria estar restrita a uma região do espaço cujo raio seria, aproximadamente:
(Assuma a constante da gravitação universal G = 6,7.10-11 Nm²/kg².)
A
9 km.
B
18 km.
C
3 km.
D
27 km.
E
0,1 km.
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