Questão 98 caderno azul ENEM 2017 PPL

A aquisição de um telescópio deve levar em consideração diversos fatores, entre os quais estão o aumento angular, a resolução ou poder de separação e a magnitude limite. O aumento angular informa quantas vezes mais próximo de nós percebemos o objeto observado e é calculado como sendo a razão entre as distâncias focais da objetiva (F1) e da ocular (F2). A resolução do telescópio (P) informa o menor ângulo que deve existir entre dois pontos observados para que seja possível distingui-los. A magnitude limite (M) indica o menor brilho que um telescópio pode captar. Os valores numéricos de P e M são calculados pelas expressões: P/D = 12 e M = 7,1+5( log D), em que D é o valor numérico do diâmetro da objetiva do telescópio, expresso em centímetro. 

Disponível em: www.telescopiosastronomicos.com.br. Acesso em: 13 maio 2013 (adaptado).

Ao realizar a observação de um planeta distante e de baixa luminosidade, não se obteve uma imagem nítida.

Para melhorar a qualidade dessa observação, os valores de D, F1 e F2 devem ser, respectivamente, 

A) aumentado, aumentado e diminuído. 

B) aumentado, diminuído e aumentado. 

C) aumentado, diminuído e diminuído. 

D) diminuído, aumentado e aumentado. 

E) diminuído, aumentado e diminuído.

Resolução em Texto

📚 Matérias Necessárias para a Solução

  • Óptica / Instrumentação / Telescópios – Aumento Angular e Magnitude Limite

🔢 Nível da Questão

🔹Médio, com foco em interpretação de fórmulas e raciocínio lógico sobre proporções e variáveis.

✅ Gabarito

  • Letra A) aumentado, aumentado e diminuído

📝 Resolução Passo a Passo


🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo

“Para melhorar a qualidade dessa observação, os valores de D, F₁ e F₂ devem ser, respectivamente…”

🔍 Palavras-chave:

  • Melhorar a observação de um planeta distante e pouco luminoso
  • Aumentar nitidez e percepção
  • Variáveis:
    • D = diâmetro da objetiva
    • F₁ = distância focal da objetiva
    • F₂ = distância focal da ocular

📌 Objetivo da questão:

Determinar como devemos alterar D, F₁ e F₂ para que o telescópio:

  • Tenha maior resolução
  • Tenha maior aumento angular
  • Capte mais luz (maior magnitude limite)

📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários

🔭 1. Aumento Angular (A):

  • A = F1/F2

Aumentar A = imagem mais próxima/ampliada.

Isso se faz com:

  • F₁ maior
  • F₂ menor

💡 2. Resolução Angular (P):

  • P= 12/D

Quanto maior D, menor P → melhor resolução (mais nitidez)

🌌 3. Magnitude Limite (M):

  • M=7,1+5⋅logD

D maior → M maior → captação de objetos mais tênues (com pouca luz)


🧮 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto

“…planeta distante de baixa luminosidade…”

➡ Precisamos:

  • Maior aumento angular → para “trazer” a imagem para perto
  • Maior resolução → para distinguir detalhes
  • Maior captação de luz (M) → para enxergar algo pouco iluminado

📌 Isso implica:

  • D maior (aumenta M e melhora resolução P)
  • F₁ maior e F₂ menor (aumenta A)

🧠 Passo 4: Desenvolvimento do raciocínio

✅ Para melhorar a resolução (P):
P = 12/D → queremos P menor → aumentamos D

✅ Para melhorar o aumento angular (A):
A = F₁/F₂

  • Se F₁ aumenta, A aumenta
  • Se F₂ diminui, A também aumenta

🔁 Juntando tudo:

  • D maior
  • F₁ maior
  • F₂ menor

🧷 Passo 5: Análise das alternativas e resolução

A) aumentado, aumentado e diminuído
🟢 Correta!
Aumenta-se D → melhor resolução
Aumenta-se F₁ e diminui-se F₂ → maior aumento angular

B) aumentado, diminuído e aumentado
🔴 Errado.
Diminuir F₁ e aumentar F₂ → reduz o aumento angular, prejudica a visualização.

C) aumentado, diminuído e diminuído
🔴 Errado.
Diminuir F₁ reduz A mesmo com F₂ menor → resultado inconsistente.

D) diminuído, aumentado e aumentado
🔴 Errado.
Diminuir D piora a resolução e magnitude limite.

E) diminuído, aumentado e diminuído
🔴 Errado.
D menor = resolução pior.


🎯Passo 6: Conclusão e justificativa final

✅ A alternativa correta é a letra A.
Para observar um planeta distante e pouco luminoso com mais nitidez e detalhe, precisamos:

  • Aumentar o diâmetro da objetiva (D) → melhora a resolução e a magnitude limite (M)
  • Aumentar a distância focal da objetiva (F₁) e diminuir a da ocular (F₂) → aumenta o aumento angular (A)

Esses ajustes tornam a imagem mais nítida, mais próxima e mais iluminada — otimizando a qualidade da observação astronômica.

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