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Fuvest · 2016

Questão 12 — Fuvest 2016

Trigonometria: método de Aristarco para a distância ao Sol Média–difícil
Antes da resolução

Tente a questão primeiro. Use a resolução para conferir o raciocínio, não para substituir sua tentativa.

Quando a Lua está em quarto crescente ou quarto minguante, o triângulo formado pela Terra, pelo Sol e pela Lua é retângulo, com a Lua no vértice do ângulo reto. O astrônomo grego Aristarco, do século III a.C., usou este fato para obter um valor aproximado da razão entre as distâncias da Terra à Lua, d_L, e da Terra ao Sol, d_S.

Terra no centro da órbita da Lua; Sol à direita a distância d_S. Lua em quarto crescente (em cima) e quarto minguante (embaixo), cada uma formando ângulo α com a reta Terra–Sol. O arco do lado do Sol, entre minguante e crescente, é percorrido no tempo t₂; o arco do outro lado, no tempo t₁.

É possível estimar a medida do ângulo \alpha, relativo ao vértice da Terra, nessas duas fases, a partir da observação de que o tempo t_1, decorrido de uma lua quarto crescente a uma lua quarto minguante, é um pouco maior do que o tempo t_2, decorrido de uma lua quarto minguante a uma lua quarto crescente. Supondo que a Lua descreva em torno da Terra um movimento circular uniforme, tomando t_1 = 14{,}9 dias e t_2 = 14{,}8 dias, conclui-se que a razão d_L/d_S seria aproximadamente dada por

(A)

\cos 77{,}7^\circ.

(B)

\cos 80{,}7^\circ.

(C)

\cos 83{,}7^\circ.

(D)

\cos 86{,}7^\circ.

(E)

\cos 89{,}7^\circ.