Para medir a distância entre a Terra e a Lua, basta medir o tempo que uma onda eletromagnética leva para ir da Terra até a Lua e voltar (refletir pela Lua). A experiência pode ser feita com ondas de radar emitidas por um satélite, usandose um feixe de luz emitido por um LASER ou usando-se qualquer outra onda eletromagnética. Sabendo que uma onda eletromagnética leva 2,5 segundos para ir e voltar, calcule a distância entre a Terra e a Lua.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a distância média entre a Terra e a Lua medindo o tempo de ida e volta de uma onda eletromagnética (radar, laser etc.), que é de 2,5 s. O conteúdo usado aqui é o conceito de velocidade constante da luz e a relação distância = velocidade × tempo.
Passo 2
A teoria diz que, se uma onda eletromagnética viaja à velocidade da luz (,c,), a distância percorrida em um tempo
é dada por
Como o tempo informado (2,5 s) é de ida e volta, a distância entre os dois corpos (uma única perna do trajeto) será metade disso.
Passo 3
Aplicando os valores: usamos
e
. Primeiro calculamos a distância de ida e volta:
Em seguida, a distância de ida (ou volta) é
Passo 4
Para ficar em unidades mais familiares, convertemos metros para quilômetros sabendo que
:
Isso coincide com o valor médio de
normalmente citado, considerando a órbita elíptica da Lua.
Passo 5
Pronto! A distância calculada dá cerca de 375 000 km, que é a média prática usada.
Resposta
A distância entre a Terra e a Lua é aproximadamente
, ou cerca de
.