Questão 123 do ENEM 2022

Como resolver a questão 123 passo a passo?

O conceito que resolve

Lei da Gravitação Universal de Newton. A força gravitacional entre dois corpos depende do produto de suas massas e da distância que os separa. Se a massa e a distância permanecem as mesmas, a força gravitacional também permanece a mesma.

Como chegar na resposta

1. Identificar que o enunciado afirma que a massa do buraco negro é a mesma do Sol atual.
2. Observar que a distância média dos planetas em relação ao Sol não muda instantaneamente com a substituição.
3. Aplicar a fórmula da força gravitacional: F = G * M * m / d².
4. Concluir que, como M (Sol) e d (distância) não alteraram, a força que mantém os planetas em órbita é a mesma.

Por que cada alternativa

• AO erro aqui é acreditar que o buraco negro 'suga' tudo ao redor apenas por ser denso, ignorando que a gravidade depende da massa e da distância.
• BEsta alternativa confunde a mecânica orbital com um comportamento estocástico ou caótico, o que não ocorre em um sistema de massas estáveis.
• CO erro é assumir que a força gravitacional aumentaria, quando o texto afirma explicitamente que a massa mantida é a mesma do Sol.
• DTrata-se de um erro de conceito de relatividade geral (precessão), que seria desprezível para a escala das órbitas planetárias neste cenário clássico.
• EEsta alternativa está correta porque, se a massa central e a distância orbital são as mesmas, a aceleração centrípeta necessária para a órbita permanece constante.

Onde essa questão derruba a maioria

A pegadinha é o senso comum de que buracos negros funcionam como 'aspiradores de póira' que sugam tudo por perto, quando na verdade eles se comportam como qualquer outro corpo de massa.

O que estudar se você errou

Revise a Lei da Gravitação Universal e entenda por que o campo gravitacional é determinado pela massa total, e não pelo tamanho do objeto.