Resiliência é um termo oriundo da Física, mas também muito usado metaforicamente em vários outros contextos sociais. Na Física, o ponto de resiliência de um material indica a capacidade máxima de absorção e, consequentemente, de acúmulo de energia durante uma situação de estresse (deformação sob tensão), sem que esse material perca a sua capacidade elástica de retornar à sua forma original e sem sofrer deformação definitiva significativa ou, até mesmo, ruptura.
Assim, é correto afirmar que
O texto define o ponto de resiliência como a capacidade máxima de acúmulo de energia durante a deformação, sem perda da capacidade elástica. Portanto, a energia máxima que o material pode acumular é diretamente proporcional ao seu ponto de resiliência.
Um ponto de resiliência maior significa mais energia acumulável, e um menor significa menos. Isso torna falsas as alternativas que trocam essa relação e as que associam o ponto de resiliência à dificuldade de ruptura ou à perda de elasticidade, o que o texto não afirma.
Leia o texto para responder às questões de números 35 a 39.
“O espaço, a fronteira final...” (Cap. James T. Kirk – USS Enterprise, 1966)
Em 2017, a missão Voyager sagrou-se como a mais longeva missão ainda em operação. Quando foram lançadas as espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2, respectivamente em 5 de setembro e 20 de agosto de 1977, tinham o objetivo de explorar os limites do sistema solar.
A Voyager 1, uma espaçonave relativamente leve, com massa aproximada de 700 kg, foi lançada no momento em que os quatro planetas gasosos do sistema Solar estavam alinhados, fato que ocorre a cada 175 anos. Esse fato foi importante para que a missão fosse bem-sucedida, uma vez que a intenção era utilizar o campo gravitacional desses planetas para “estilingar” (impulsionar) a trajetória da viagem.
Cada nave continha em seu interior um disco de 12 polegadas feito de cobre e revestido de ouro. Os discos contêm dados selecionados com o intuito de mostrar a diversidade da vida no planeta Terra. Um grupo de pesquisadores liderados pelo astrônomo Carl Sagan (1934–1996) selecionou 117 imagens, variados sons da Natureza, músicas e saudações de diferentes culturas em 54 idiomas.
Em 2017, a Voyager 1 encontrava-se a aproximadamente 21 bilhões de quilômetros de distância da Terra, cerca de 140 UA (unidades astronômicas), ou seja, 140 vezes a distância média da Terra ao Sol. Em sua trajetória, contribuiu com muitas descobertas e diversos estudos, desde vulcões ativos fora da Terra até o estudo dos raios cósmicos e dos ventos solares (partículas carregadas emitidas ao espaço oriundas de explosões solares). Junto com a Voyager 2, descobriu que o campo magnético interestelar provoca uma assimetria na bolha formada pelo vento solar (a heliosfera).
A NASA estima que as baterias de Plutônio, destinadas a manter um sistema de aproximadamente 300 watts em funcionamento, devam durar ainda mais 10 anos. Esse tempo será precioso para a coleta de mais dados transmitidos pelas espaçonaves, dados esses que são recebidos após 12 a 14 horas da emissão do sinal à recepção deste na Terra.
Em homenagem aos 40 anos da missão, a NASA divulgou diversas informações, imagens, dados e curiosidades em sua página na internet: http://voyager.jpl.nasa.gov.
Em março de 1979, a Voyager 1 finalmente chegou ao primeiro planeta a ser estudado: Júpiter.
É correto afirmar que a força gravitacional sofrida pela Voyager 1 no instante em que a espaçonave passava a uma distância de $3{,}5\times10^{5}\,\text{km}$ do centro de Júpiter é, em newtons, igual a
Adote: $G\approx7\times10^{-11}\,\text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$; $M_{\text{Júpiter}}=2{,}0\times10^{27}\,\text{kg}$ (massa de Júpiter).
Considere: $F=G\,\dfrac{m\,M}{d^{2}}$
Dados: $m=700\,\text{kg}$ e $d=3{,}5\times10^{5}\,\text{km}=3{,}5\times10^{8}\,\text{m}$.
$$F=\frac{G\,m\,M}{d^{2}}=\frac{7\times10^{-11}\cdot700\cdot2{,}0\times10^{27}}{(3{,}5\times10^{8})^{2}}=\frac{9{,}8\times10^{19}}{1{,}225\times10^{17}}=800\,\text{N}$$
Considere que a Voyager 1 continuará a se afastar da Terra com a mesma velocidade, supostamente constante, e que não se chocará em seu caminho com nenhum corpo celeste que a destruiria.
Podemos concluir, de acordo com o texto, que suas baterias de Plutônio pararão de funcionar quando a distância da espaçonave em relação à Terra for, aproximadamente, em UA, de
A missão completa 40 anos em 2017 (lançamento em 1977) e a sonda estava a $140\,\text{UA}$ da Terra. Com velocidade constante:
$$v=\frac{140\,\text{UA}}{40\,\text{anos}}=3{,}5\,\text{UA/ano}$$
Em mais $10$ anos ela percorre $3{,}5\cdot10=35\,\text{UA}$ adicionais:
$$d=140+35=175\,\text{UA}$$
Estudo sobre os ventos solares e tempestades solares são importantes para prever suas intensidades, seus efeitos e os possíveis danos que causam na Terra e em suas proximidades. Com a tempestade solar ocorrida em março de 2018, pudemos notar a importância dos resultados desses estudos.
Em relação aos ventos solares, podemos concluir corretamente que são
O vento solar é formado por partículas carregadas, e tempestades solares liberam grandes quantidades delas, além de radiação. Por serem carregadas e estarem associadas a campos eletromagnéticos, afetam a ionosfera e os satélites, o que causa interferência em sistemas de comunicação como o GPS.
As demais afirmações têm erros: o vento solar não é “ar”; as auroras ocorrem perto das regiões polares, e não em países tropicais; a heliosfera é uma bolha criada pelo próprio vento solar; e o vento solar não é originado só de “explosões”. Além disso, partículas mais energéticas podem afetar a atmosfera, em vez de serem completamente barradas.
Considerando um fornecimento constante de energia até o seu total esgotamento, podemos estimar, de acordo com o texto, que a energia dissipada pela bateria da Voyager 1 nos próximos 10 anos será de, em joules, aproximadamente:
Considere: $1\ \text{ano}=365\ \text{dias}$; $P=\dfrac{E}{\Delta t}$
Do texto, $P=300\,\text{W}$. O tempo em segundos é:
$$\Delta t=10\cdot365\cdot24\cdot3\,600\approx3{,}15\times10^{8}\,\text{s}$$
$$E=P\,\Delta t=300\cdot3{,}15\times10^{8}\approx9{,}5\times10^{10}\,\text{J}$$
Segundo o texto, a emissão de sinais da Voyager 1 leva de 12 a 14 horas para chegar à Terra.
Isto se deve ao fato de que esses sinais são ondas
O espaço entre a Terra e a Voyager 1 é praticamente vácuo, e ondas mecânicas não se propagam no vácuo; logo, os sinais são ondas eletromagnéticas (rádio).
Conferência: $140\,\text{UA}\approx2{,}1\times10^{13}\,\text{m}$, e a $3\times10^{8}\,\text{m/s}$ o sinal leva $\dfrac{2{,}1\times10^{13}}{3\times10^{8}}=7\times10^{4}\,\text{s}\approx19\,\text{h}$, da mesma ordem de grandeza das 12 a 14 horas citadas no texto (que são aproximadas). Com a velocidade do som, o tempo seria de milhões de anos, e uma onda não viaja na velocidade da sonda.