Questões de Física - Gravitação Universal para Concurso

Considerando a Lei da Gravitação Universal de Newton, se a distância entre dois corpos for triplicada, a força gravitacional entre eles serão: 

Em 1929, o astrônomo Edwin Hubble fez uma descoberta crucial sobre as galáxias, que levou à formulação do conceito de um Universo em expansão. Se o Universo está em expansão, isso implica que as galáxias: 

Em Marte, onde a aceleração da gravidade é cerca de 37% da terrestre, a massa de uma rocha corresponde a 140 Kg.
Sabendo que na Terra a aceleração da gravidade pode ser considerada 10 m/s² , a massa da rocha, em Kg, será

Sobre a gravitação clássica, considere as afirmativas a seguir:

I. A energia potencial gravitacional de um satélite artificial orbitando a Terra é negativa e diminui nos casos em que o satélite cai em direção ao nosso planeta.
II. Se a Terra não realizasse o movimento de Rotação ao redor de si mesma, o dia duraria 1 ano.
III. O cubo da distância média de um planeta até o Sol é proporcional à raiz quadrada do tempo necessário para esse planeta realizar uma volta em torno do Sol.
IV. A força gravitacional, no interior da Terra, aumenta à medida que nos aproximamos do seu centro.

São VERDADEIRAS apenas as afirmativas:

Em nosso Sistema Solar, existe uma região entre Marte e Júpiter, entre 2,06 UA (unidades astronômicas) e 3,65 UA, onde localizamos o Cinturão de Asteroides. Grande parte da comunidade científica entende que, devido à influência de Júpiter, as condições necessárias para a formação de um planeta nessa região não foram satisfeitas. A força gravitacional exercida por Júpiter nos corpos celestes que compõem o cinturão é suficiente para desestabilizar suas órbitas ao redor do Sol, impedindo a formação de um planeta nessa região. Encontre a razão entre as respectivas forças que Júpiter e o Sol exercem num corpo celeste que se encontra no cinturão e numa distância de 2,6 UA do Sol, no instante em que o corpo celeste estiver mais próximo de Júpiter. Sabe-se que Júpiter orbita a 5,2 UA e sua massa é um milésimo da massa do Sol. Aproxime as órbitas para trajetórias circulares. Assinale a alternativa que corresponde a essa razão:

Uma pequena sonda espacial de massa igual a 600 kg é projetada para se mover no espaço externo ao sistema solar, utilizando uma vela solar de superfície prateada e quadrada, capaz de refletir praticamente toda a radiação incidente (na direção normal à superfície da vela). A vela solar deve possuir área suficiente para que a pressão de radiação seja capaz de resultar numa pequena aceleração que aponta para longe do sistema solar. Considerando que a única resistência ao movimento seja a existência da atração gravitacional do Sol, determine qual deve ser, aproximadamente, o menor valor (em metros) da medida da lateral dessa vela solar. Considere os valores aproximados a seguir: G = (20/3)×10^-11 , M = 2×10³⁰ kg, π = 3, P = 4,0×10²⁶ W e c = 3,0×10⁸ m/s, (G é a constante da gravitação universal, M é a massa do Sol, P é a potência total do Sol e c é a velocidade da luz no vácuo).

Com vestimenta própria para descer na Lua, um astronauta pesou, na Terra, 980 N. Considerando-se que o módulo da aceleração da gravidade na Terra seja igual a 9,8 m/s ² , então o valor da massa, em kg, do conjunto astronauta/vestimenta medida na superfície da Lua é igual a

Considere que seja possível transformar toda a energia de um quilograma de açúcar - 3.850 cal - em energia potencial gravitacional. Nessa situação, considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s ² e 1 cal = 4 joules, assinale a opção correspondente à altura, em metros, à qual seria possível elevar um objeto de 1 kg com a energia de 1 kg de açúcar.

Leia com atenção as informações a seguir.

A aceleração da gravidade na superfície da Terra é da ordem de 10 m/s²; a constante de gravitação universal vale 6,67.10^–11 N.m²/kg²; e o raio médio da Terra é 6400 km.

De posse dessas informações, é possível estimar a massa da Terra em, aproximadamente,

Dois satélites estão em órbitas circulares em torno de um planeta. O satélite 1, com período T₁ está em uma órbita com raio R, enquanto o satélite 2, com período T₂ está em uma órbita com raio 2R. Em relação aos movimentos dos satélites é correto afirmar que:

A tabela abaixo apresenta os resultados obtidos para a gravidade (g) por 4 grupos de estudantes durante uma aula sobre pêndulo na disciplina de Física Experimental II.




Sabendo que o valor de referência da gravidade é de (9,79 ± 0,01)m/s², marque a afirmativa correta.

De acordo com a 1ª lei de Kepler, “são elípticas as órbitas descritas pelos planetas em redor do Sol, com esta estrela em um dos focos”. Ao considerar-se a interação gravitacional entre o Sol e a Terra uma força central, quando o planeta Terra (MT = 6,0 x 10²⁴ kg) encontra-se no ponto mais afastado (A) (R_A = 1,53 x 10⁸ km) ou mais próximo (P) (R_P = 1,48 x 10⁸ km) do Sol, pode-se afirmar que:

O relógio mostrado abaixo é chamado de Relógio de Pêndulo ou pêndulo que bate segundos, o que significa que o período desse pêndulo, considerado simples, é igual a 1,0 (um) segundo, aqui na Terra.

(https://traumartes.wordpress.com/produtos/relogios/)

Imaginemos que esse relógio seja levado para a Lua, cuja aceleração da gravidade na superfície equivale a 1/6 da aceleração da gravidade na superfície da Terra, logo o período desse relógio tem um valor próximo de:

Considere uma maçã no topo de uma árvore, atraída pela gravidade da terra com uma força de 1 N. Se a árvore fosse duas vezes mais alta, a força de gravidade seria 4 vezes mais fraca?

A Terra atrai a Lua com uma força gravitacional de intensidade F. Se a massa da Terra e da Lua forem triplicadas, e a distância que as separa for reduzida à ¼, a nova força será:

“Superlua e eclipse total ocorrem ao mesmo tempo na noite deste domingo. Eclipse poderá ser observado durante mais de uma hora a partir de 23h11. Lua estará em seu ponto mais próximo da Terra” (Fonte: http://g1.globo.com/ciencia-esaude/noticia/2015/09/superlua-e-eclipse-total-ocorrem-ao-mesmo-tempona-noite-deste-domingo.html).

Sabe-se que a lua pode influenciar alguns fenômenos terrestres, pois as fases da lua indicam a inclinação e rotação da terra em relação ao sol. Um dos fenômenos mais influenciados nesse sentido é:

Julgue as asserções a seguir:

I- Enquanto força, o peso é uma grandeza vetorial;

II- Massa gravitacional a intensidade da força de atração gravitacional gerada por um corpo dotado de massa.

Essas asserções:

Sobre os sistemas ptolomaico e copernicano, assinale a alternativa CORRETA.

Acredita-se que com o progresso da ciência e da tecnologia o ser humano seja capaz de construir naves espaciais que se movam com velocidades próximas a da luz. Suponha que uma dessas futuras naves possa viajar com 80% da velocidade da luz por 6 horas medidas pelos astronautas a bordo. Seu comprimento próprio e sua massa medida em repouso são, respectivamente, 300 metros e 24 toneladas. Sendo os tempos de aceleração e de desaceleração desprezíveis, o tempo medido na Terra, o comprimento medido na Terra, bem como sua massa relativística, nesta velocidade, serão, respectivamente:

Para avaliar os conhecimentos de Física aplicados de forma interdisciplinar, foi pedido a um aluno do curso de Meio Ambiente do Instituto Federal que fizesse um desenho representando aquíferos e poços. O desenho é mostrado a seguir:

Figura: Adaptado de www.ufrrj.br/instituto/it/de/acidentes/agua1.htm. Acesso ern: 30 jul. 2019.

Com base no desenho feito pelo estudante, julgue qual das afirmativas a seguir está correta.