Questão 131 do ENEM 2022Ciências da Natureza

ENEM 2022Ciências da NaturezaPPL

Estudos apontam que o meteorito que atingiu o céu da Rússia em fevereiro de 2013 liberou uma energia equivalente a 500 quilotoneladas de TNT (trinitrotolueno), cerca de 30 vezes mais forte que a bomba atômica lançada pelos Estados Unidos em Hiroshima, no Japão, em 1945. Os cálculos estimam que o meteorito estava a 19 quilômetros por segundo no momento em que atingiu a atmosfera e que seu brilho era 30 vezes mais intenso do que o brilho do Sol.

A energia liberada pelo meteorito ao entrar na atmosfera terrestre é proveniente, principalmente,
A
da queima de combustíveis contidos no meteorito.
B
de reações nucleares semelhantes às que ocorrem no Sol.
da energia cinética associada à grande velocidade do meteorito.
Resposta correta
D
de reações semelhantes às que ocorrem em explosões nucleares.
E
da queima da grande quantidade de trinitrotolueno presente no meteorito.
Gabarito oficial: alternativa C

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos entender o fenômeno físico que ocorre quando um meteorito entra na atmosfera terrestre.

O enunciado nos dá uma informação crucial: o meteorito viajava a uma velocidade de 19 km/s19 \text{ km/s} no momento em que atingiu a atmosfera. Na Física, sabemos que qualquer corpo que possui massa e velocidade possui também energia cinética, que pode ser calculada pela equação:

Ec=mv22E_c = \frac{m \cdot v^2}{2}

Como a velocidade (vv) do meteorito é extremamente alta, a sua energia cinética associada é gigantesca. Quando esse corpo entra na atmosfera terrestre, ele se choca violentamente contra as moléculas de ar. Esse processo causa uma compressão extrema do ar à frente do meteorito e um atrito muito intenso.

É exatamente essa interação com a atmosfera que faz com que a enorme energia cinética do meteorito seja convertida (dissipada) em outras formas de energia, principalmente energia térmica (calor) e energia luminosa (o clarão intenso mencionado no texto), além de gerar uma forte onda de choque (energia sonora e mecânica).

Vamos analisar por que as outras alternativas estão incorretas:

  • A e E: Meteoritos são corpos rochosos ou metálicos; eles não contêm combustíveis fósseis nem explosivos como o TNT. O texto cita o TNT apenas como uma unidade de medida para comparar a quantidade de energia liberada.
  • B e D: A energia liberada não provém de reações nucleares (como fissão ou fusão). A comparação com a bomba atômica de Hiroshima também foi feita apenas para ilustrar a magnitude (o tamanho) da energia liberada, e não a sua origem.

Portanto, a energia colossal liberada pelo meteorito é proveniente da transformação da sua energia cinética, associada à sua altíssima velocidade.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2022 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.