Questão 112 — ENEM 2019 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Física → Astronomia de posição (geometria solar, gnômon, latitude e declinação solar)
• ⚡ Nível: Difícil — exige cruzar a leitura fina de três curvas sobrepostas num gráfico esquemático com o raciocínio abstrato de como a latitude de cada cidade muda a trajetória anual do Sol em relação ao zênite local.
• 🎯 Tema/Habilidade: Movimento de translação da Terra, estações do ano e variação da sombra de um gnômon conforme a latitude (zona equatorial × tropical × temperada).
• 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "No gráfico, em qual(is) cidade(s) a menor sombra do ano NÃO ocorre exatamente no solstício de verão?"
• Palavras-chave decisivas: contradiz(em), afirmação II, mínima no solstício de verão
• Armadilha típica: olhar só para a cidade cuja curva "parece diferente das outras" (Macapá) e esquecer de checar Salvador com atenção — a curva de Salvador só denuncia a contradição se você notar o pequeno "bico" que ela faz exatamente sobre a marca SV.
• O que a resposta precisa demonstrar: identificar, para cada uma das três curvas, se o ponto mais baixo do gráfico (sombra mínima) está ou não alinhado verticalmente com a marca "SV" do eixo do tempo.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Gnômon e sombra solar: uma haste vertical fincada no solo projeta, ao meio-dia solar, uma sombra cujo comprimento depende do ângulo entre os raios solares e a vertical local (ângulo zenital). Quanto mais inclinada a incidência, maior a sombra; quando o Sol está a pino (no zênite), a sombra vale zero.
• Declinação solar (δ): por causa da inclinação do eixo terrestre (≈ 23,5°), a posição do Sol em relação à Linha do Equador varia ao longo do ano, oscilando entre +23,5° (solstício de junho) e −23,5° (solstício de dezembro), passando por δ = 0° nos equinócios.
• Ângulo zenital ao meio-dia: θz = |latitude − δ|. Esse único número comanda o tamanho da sombra em cada dia do ano. A sombra é mínima (zero) exatamente quando latitude = δ, ou seja, quando o Sol passa pelo zênite daquele lugar naquele dia.
• Zona intertropical × zona temperada: entre os trópicos (23,5°N e 23,5°S) o Sol passa pelo zênite em algum momento do ano — na Linha do Equador, isso ocorre duas vezes, nos dois equinócios; numa latitude tropical intermediária, como Salvador, ocorre duas vezes próximas ao solstício de verão local (antes e depois dele); fora dos trópicos (zona temperada, como Porto Alegre) o Sol nunca chega ao zênite, e o mínimo anual de sombra coincide sempre com o solstício de verão.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "Macapá (na Linha do Equador)... Salvador (Região Tropical)... Porto Alegre (Região Temperada)" → o próprio enunciado já separa as três cidades em três regimes de latitude distintos, avisando que cada uma deve se comportar de um jeito diferente frente às afirmações I e II.
• Evidência 2: no gráfico, a curva de Porto Alegre desce suavemente de um pico em SI até um único vale exatamente sobre a marca SV, sem jamais tocar o eixo horizontal → comportamento típico de latitude temperada: sombra nunca zera, e o mínimo do ano coincide com o solstício de verão.
• Evidência 3: as curvas de Salvador e de Macapá tocam o eixo (sombra = 0) em pontos deslocados de SV, e exibem uma pequena "corcova" — a sombra volta a subir um pouco — bem em cima da marca SV → isso mostra que, para essas duas cidades, o valor mais baixo de sombra do ano não acontece no solstício de verão, e sim em datas próximas a ele (antes e depois, para Salvador) ou totalmente distantes dele (nos equinócios, para Macapá).
• Síntese: a resposta se resume a marcar quais curvas têm o ponto mais baixo desalinhado da marca "SV" — essas são as cidades que contradizem a afirmação II.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Traduzir cada curva em latitude, usando θz = |latitude − δ|

Aproximando as latitudes: Porto Alegre ≈ 30°S, Salvador ≈ 13°S, Macapá ≈ 0° (Equador). E lembrando que δ ≈ +23,5° em SI (inverno no hemisfério sul), δ = 0° nos equinócios (E) e δ ≈ −23,5° em SV (verão no hemisfério sul).

• Porto Alegre (30°S): θz(SI) = |−30 − 23,5| = 53,5° (sombra máxima). θz(SV) = |−30 − (−23,5)| = 6,5° (sombra mínima do ano, mas ainda diferente de zero). Como 30°S está fora da faixa de declinações possíveis (−23,5° a +23,5°), δ jamais alcança a latitude de Porto Alegre: a sombra nunca zera, e a curva é um único vale suave, com mínimo exatamente em SV. Confirma as afirmações I e II.
• Salvador (13°S): a sombra zera (θz = 0) quando δ = −13°, e isso acontece duas vezes por ano: uma vez enquanto δ cai de 0° a −23,5° (pouco antes de SV) e outra enquanto δ volta de −23,5° a 0° (pouco depois de SV). No instante exato de SV, δ = −23,5°, logo θz = |−13 − (−23,5)| = 10,5° > 0 — a sombra já cresceu de novo em relação aos dois mínimos vizinhos. É exatamente esse "bico" que aparece no gráfico bem em cima de SV. Contradiz a afirmação II: o mínimo do ano não é no solstício de verão, e sim em duas datas próximas a ele.
• Macapá (0°): a sombra zera quando δ = 0°, isto é, nos equinócios (E). Nos dois solstícios, |δ| = 23,5° em ambos os casos, produzindo o mesmo ângulo zenital (mesma sombra) tanto em SI quanto em SV — picos relativos e iguais, não vales. O mínimo absoluto do ano em Macapá acontece nos equinócios, geograficamente distante de SV. Contradiz a afirmação II de forma ainda mais evidente que Salvador.

Subpasso 4.2 — Conferir cada cidade contra a afirmação II ("a sombra é mínima no solstício de verão")

| Cidade | Onde está o mínimo real do gráfico | Coincide com SV? | Contradiz II? |

|---|---|---|---|

| Porto Alegre | Exatamente em SV | Sim | Não |

| Salvador | Duas datas vizinhas a SV (sombra zero) | Não | Sim |

| Macapá | Nos dois equinócios (E) | Não | Sim |

Subpasso 4.3 — Verificação

As cidades que contradizem a afirmação II são exatamente Macapá e Salvador — as duas localizadas dentro da faixa intertropical, onde o Sol chega a ficar a pino em algum momento do ano. Isso bate ponto a ponto com a alternativa C.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Salvador.

❌ Incorreta: a alternativa cita apenas metade da resposta certa. Salvador de fato contradiz a afirmação II (seu mínimo de sombra ocorre em duas datas vizinhas ao solstício, não nele), mas Macapá também contradiz — e essa alternativa deixa Macapá de fora, tornando-a incompleta.

B) Porto Alegre.

❌ Incorreta: erro conceitual grave — Porto Alegre é justamente a cidade cuja curva confirma a afirmação II. Por estar na zona temperada (latitude fora da faixa −23,5° a +23,5°), o Sol nunca passa pelo zênite ali, então o único mínimo de sombra do ano ocorre exatamente no solstício de verão, sem exceção.

C) Macapá e Salvador.

✅ Correta: ambas estão na zona intertropical (Equador e região tropical), onde o Sol passa pelo zênite em algum momento do ano — em Macapá, nos equinócios; em Salvador, em duas datas próximas ao solstício de verão. Em nenhuma das duas o menor valor de sombra do ano coincide exatamente com o instante do solstício de verão, contradizendo a afirmação II.

D) Macapá e Porto Alegre.

❌ Incorreta: mistura uma cidade certa (Macapá) com uma errada (Porto Alegre). Porto Alegre não contradiz a afirmação II — pelo contrário, é o exemplo mais fiel dela, com mínimo único e exatamente sobre SV.

E) Porto Alegre e Salvador.

❌ Incorreta: mesmo problema da alternativa D, mas trocando a cidade certa: inclui indevidamente Porto Alegre (que confirma a afirmação II) e, ao mesmo tempo, deixa de fora Macapá (que a contradiz de forma ainda mais clara que Salvador).

🏆 Gabarito: C — Macapá e Salvador contradizem a afirmação II porque, por estarem dentro da faixa intertropical, o Sol passa pelo zênite em algum momento do ano nessas cidades, deslocando o mínimo real de sombra para longe do solstício de verão (para os equinócios, em Macapá, e para duas datas vizinhas ao solstício, em Salvador).

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: só Macapá e Salvador têm latitude dentro da faixa intertropical (entre os trópicos), condição necessária para que o Sol chegue ao zênite local em algum dia do ano e "puxe" o mínimo de sombra para fora do solstício de verão. Porto Alegre, fora dessa faixa, é a única das três em que a afirmação II é sempre verdadeira.
• Padrão de cobrança: o ENEM gosta de testar o conceito de zênite solar e zonas de iluminação (tropical × temperada × polar) usando gráficos esquemáticos de sombra de gnômon ou de duração do dia — é um clássico da frente "Terra e Universo" dentro de Ciências da Natureza.
• Generalização: para qualquer lugar com |latitude| < 23,5°, a sombra mínima do ano (zero) NÃO acontece no solstício de verão — acontece quando a declinação solar se iguala à latitude do local, o que pode cair nos equinócios (latitude 0°) ou em datas próximas ao solstício (latitudes tropicais intermediárias). Só fora dos trópicos o mínimo de sombra coincide sempre com o solstício de verão.
• Dica de eliminação rápida: primeiro decida o "destino" de Porto Alegre (zona temperada → sempre confirma a II → elimina B, D e E de cara se você já sabe que Porto Alegre não pode entrar). Depois confirme que tanto Macapá quanto Salvador, por serem intertropicais, precisam entrar juntas na resposta → sobra só a alternativa C.
• Conexões: o mesmo raciocínio de ângulo zenital e declinação solar explica por que o Trópico de Câncer e o Trópico de Capricórnio marcam os limites da zona onde o Sol pode ficar a pino, e por que regiões polares têm dias de 24h de luz ou de escuridão total (fenômenos do sol da meia-noite e da noite polar).