Questões de Vestibular Sobre força gravitacional e satélites em física

A figura mostra três trajetórias, 1, 2 e 3, através das quais um corpo de massa m, no campo gravitacional terrestre, é levado da posição inicial i para a posição final f, mais abaixo.

Sejam W₁, W₂ e W₃, respectivamente, os trabalhos realizados pela força gravitacional nas trajetórias mostradas.

Assinale a alternativa que correlaciona corretamente os trabalhos realizados.

Considere as afirmações abaixo, sobre o sistema Terra-Lua.

I - Para acontecer um eclipse lunar, a Lua deve estar na fase Cheia.

II - Quando acontece um eclipse solar, a Terra está entre o Sol e a Lua.

III- Da Terra, vê-se sempre a mesma face da Lua, porque a Lua gira em torno do próprio eixo no mesmo tempo em que gira em torno da Terra.

Quais estão corretas?

Sem considerar qualquer atrito e assumindo a força da gravidade constante, é correto afirmar que a trajetória idealizada de corpos que são arremessados horizontalmente próximos à superfície da Terra é

Considere dois planetas de massas m e M separados por uma distância R. Um objeto se encontra em um ponto entre os dois planetas. Neste ponto, a resultante da força gravitacional, que ambos os planetas exercem sobre o objeto é nula.

Considerando r a distância do objeto ao planeta de massa m, pode-se dizer que a razão m/M, entre as massas dos planetas, é dada por:

Filmes de ficção, como Star Wars (Guerra nas Estrelas), mostram voos de espaçonaves e suas manobras direcionais, além de batalhas envolvendo naves e civilizações tecnologicamente avançadas. Em relação a esses filmes, é correto afirmar que eles

Muitas estrelas, em sua fase final de existência, começam a colapsar e a diminuírem seu diâmetro, ainda que preservem sua massa. Imagine que fosse possível você viajar até uma estrela em sua fase final de existência, usando uma espaçonave preparada para isso.

Se na superfície de uma estrela nessas condições seu peso fosse P, o que ocorreria com ele à medida que ela colapsa?

Dois satélites percorrem órbitas circulares em torno da Terra. Os raios das suas órbitas são R₁ e R₂ e suas velocidades escalares correspondentes são v₁ e v₂.

Sabendo-se que v₂ = 2v₁, a relação entre R₂ e R₁ é:

Recentemente, a agência espacial americana anunciou a descoberta de um planeta a trinta e nove anos-luz da Terra, orbitando uma estrela anã vermelha que faz parte da constelação de Cetus. O novo planeta possui dimensões e massa pouco maiores do que as da Terra e se tornou um dos principais candidatos a abrigar vida fora do sistema solar. Considere este novo planeta esférico com um raio igual a  e massa  em que  e ão o raio e a massa da Terra, respectivamente. Para planetas esféricos de massa M e raio R , a aceleração da gravidade na superfície do planeta é dada por em que G é uma constante universal. Assim, considerando a Terra esférica e usando a aceleração da gravidade na sua superfície, o valor da aceleração da gravidade na superfície do novo planeta será de

Qual a força de atração gravitacional que um carro, pesando 1500 kg, exerce sobre uma pessoa de massa 80 kg que está a 10 metros de distância?

Considere G = 6,7.10^-11 (N.m²/kg²).

Um dos avanços na compreensão de como a Terra é constituída deu-se com aobtenção do valor de sua densidade, sendo o primeiro valor obtido por Henry Cavendish, noséculo XIV. Considerando a Terra como uma esfera de raio médio 6.300 Km, qual o valor aproximado da densidade de nosso planeta? Dados: g = 10 m/s², G = 6,6 x 10^-11 Nm²/Kg² e  π =3 

A nave americana New Horizons passou, recentemente, bem perto da superfície de Plutão, revelando importantes informações a respeito desse planeta anão. Ela orbitou a uma distância d do centro de Plutão, cuja massa é 500 vezes menor que a da Terra, com uma velocidade orbital V_P. Se orbitasse ao redor da Terra, a uma distância 2d de seu centro, sua velocidade orbital seria V_T. A relação V_T/V_P entre essas velocidades valeria √10 multiplicada pelo fator

A Estação Espacial Internacional orbita a Terra em uma altitude h. A aceleração da gravidade terrestre dentro dessa espaçonave é

     Em seu livro O pequeno príncipe, Antoine de Saint-Exupéry imaginou haver vida em certo planeta ideal. Tal planeta teria dimensões curiosas e grandezas gravitacionais inimagináveis na prática. Pesquisas científicas, entretanto, continuam sendo realizadas e não se descarta a possibilidade de haver mais planetas no sistema solar, além dos já conhecidos.

      Imagine um hipotético planeta, distante do Sol 10 vezes mais longe do que a Terra se encontra desse astro, com massa 4 vezes maior que a terrestre e raio superficial igual à metade do raio da Terra. Considere a aceleração da gravidade na superfície da Terra expressa por g.

Um objeto, de massa m, a uma altura h acima do solo desse planeta, com h muito menor do que o raio superficial do planeta, teria uma energia potencial dada por m·g·h multiplicada pelo fator

Um satélite de transmissão de dados é posicionado estrategicamente sobre a cidade do Rio de Janeiro a uma altitude de 20.000 km.

Sabendo que este satélite é geoestacionário, i.e., fica parado em relação a uma localização geográfica no Rio de Janeiro, calcule o período da órbita deste satélite, em horas, em torno do eixo da terra.

A notícia “Satélite brasileiro cai na Terra após lançamento falhar”, veiculada pelo jornal O Estado de S. Paulo de 10/12/2013, relata que o satélite CBERS-3, desenvolvido em parceria entre Brasil e China, foi lançado no espaço a uma altitude de 720 km (menor do que a planejada) e com uma velocidade abaixo da necessária para colocá-lo em órbita em torno da Terra. Para que o satélite pudesse ser colocado em órbita circular na altitude de 720 km, o módulo de sua velocidade (com direção tangente à órbita) deveria ser de, aproximadamente,

Note e adote:

raio da Terra = 6 x 10³ km

massa da Terra = 6 x 10²⁴ kg

constante de gravitação universal G = 6,7 x 10^-11m³ / (s² kg)

Conhecemos atualmente quatro tipos de forças: a força gravitacional, a força eletromagnética, a força fraca e a força forte. Podemos dizer que elas atuam, respectivamente,

Existem asteroides que, em determinado trecho de suas órbitas, ficam mais próximos do Sol do que a Terra. Um desses asteroides é Apophis, cuja massa estimada é 2,8 × 10¹⁵ kg.
Sendo a massa da Terra 6,0 × 10²⁴ kg, a razão entre as intensidades das forças gravitacionais que o Sol exerce sobre a Terra e sobre Apophis, F_T / F_A , quando ambos estão à mesma distância do Sol, é aproximadamente