Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre força gravitacional e satélites em física

O efeito da atiradeira gravitacional é produzido por uma “colisão” sem impacto de uma nave espacial com um planeta. Esse efeito é utilizado para fornecer um impulso adicional a uma nave espacial, aumentando sua velocidade.

A figura, a seguir, representa o planeta Saturno movendose em sentido x negativo, com uma velocidade orbital em relação ao Sol de módulo igual a v_planeta. Uma nave espacial dele se aproxima a uma velocidade de módulo igual a v_{inicial da nave} em relação ao Sol. A força gravitacional de Saturno faz que a nave mude de direção e retorne em sentido oposto.

Considerando a trajetória da nave como retilínea e que m_nave << M_planeta, sua velocidade final, depois que se afasta de modo que não sinta mais a atração gravitacional do planeta, é

Segundo Aristóteles, cada coisa no universo possui seu “lugar natural”, e tende naturalmente a voltar para este local, a menos que alguma força a impeça. Com isto, ele explicava os diferentes movimentos realizados pelos corpos (uma pedra cai porque seu lugar natural é o solo, a fumaça sobe porque seu lugar natural é o céu, e assim por diante). Assinale o conceito da Física Moderna que não está relacionado diretamente com esta ideia do “lugar natural”.

Um objeto de massa e volume consideráveis é lançado de um helicóptero. Considere as alternativas abaixo em relação ao movimento vertical deste objeto:

I. A aceleração para baixo irá reduzir-se ao longo da queda, até chegar a zero, devido á resistência do ar.

II. A força exercida pela resistência do ar será constante ao longo de toda a queda.

III. A velocidade de queda irá aumentar até atingir um valor, chamado de velocidade crítica, no qual a força gravitacional iguala a força de resistência do ar.

Em relação às três afirmações acima, assinale a alternativa que contém apenas as afirmações corretas.

Um satélite em órbita da terra, de massa M, é atingido por um detrito espacial de massa 0,1 M, que fica incrustado nele. O controle de terra, utilizando os foguetes do satélite, consegue fazer com que ela permaneça exatamente na mesma órbita. Em relação ao período orbital do satélite, antes do impacto (P0) e depois do impacto, com o detrito aderido nele (P1), assinale a alternativa correta.

Na antiga teoria geocêntrica, Ptolomeu introduziu a ideia de epiciclos, com os quais reforçou a teoria aristotélica dos movimentos circulares no céu, possibilitando a previsão das posições dos astros com altíssima precisão. O modelo de Ptolomeu, com toda sua complexidade matemática, durou desde o século II até a idade média, sendo um dos modelos científicos de maior sucesso da história. A inclusão da ideia de epiciclos na antiga teoria geocêntrica foi necessária para descrever o movimento