Questões de Física - Leis de Kepler para Concurso

O matemático e astrônomo alemão Johannes Kepler teve importante contribuição para a astronomia ao descrever o movimento dos astros em suas três leis. Uma das observações propostas por Kepler foi que as órbitas dos Planetas não eram circulares, e sim elípticas, com o Sol ocupando a posição de um dos focos. Nessas órbitas elípticas, os Planetas se movimentam mais rapidamente quando estão mais próximos do Sol (periélio) e mais lentamente ao se encontrarem mais distantes (afélio). Essa diferença entre as velocidades dos Planetas quando estão mais próximos e mais distantes do Sol pode ser explicada pela:

Há uma velocidade mínima de lançamento para cima a partir da qual o corpo lançado escapa completamente do campo gravitacional terrestre. Com relação a essa velocidade mínima ou velocidade de escape, são feitas as afirmações:
I. A velocidade de escape depende da massa do corpo lançado;
II. A velocidade de escape depende da massa da Terra;
III. A velocidade de escape é dada por v = (GM/R)^1/2, onde G é constante de gravitação , R e M são o raio e a massa da Terra;
IV. Desprezando a resistência do ar, a velocidade de escape é da ordem de 11,2 Km/s.

É(São) CORRETA(S) a(s) afirmação(ões):

Considerando as leis da gravitação universal e as leis de Kepler, assinale a opção correta.

Em 2020 a física Andreia Ghez recebeu o prêmio Nobel de Física por seus trabalhos na descrição do buraco negro que existe no centro da Via Láctea a partir do movimento observado de estrelas, registrado ao longo de cerca de 20 anos. Abaixo vemos a reconstrução da trajetória de estrelas (círculos) em torno de um ponto (indicado visualmente por uma estrela de cinco pontas, que representa a posição do buraco negro nas imagens). 



Fonte: UCLA Galactic Center Group - https://youtu.be/tMax0KgyZZU 

Considere as afirmativas abaixo.

I. A partir do período orbital e dos raios médios identificados para as diferentes estrelas observadas é possível inferir a massa do buraco negro. II. Os dados todos são incompatíveis com as leis de Kepler já que buracos negros só podem ser descritos pela relatividade geral de Einstein. III. A proporção entre o quadrado do período das órbitas e o cubo de seus raios médios deve resultar um valor relativamente consistente para as órbitas fechadas que sejam identificadas pelos pesquisadores.

Estão corretas as afirmativas:

Considerando-se os dados apresentados no texto 6A1-II, infere-se que a massa do planeta Marte, em kg, é