Questões de Vestibular
Sobre gravitação universal em física
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Um planeta de massa m, se move ao redor de uma estrela de massa M, seguindo uma órbita elíptica. Sabemos que a lei da gravitação universal de Newton, afirma que a força gravitacional entre dois corpos é dada por:
onde G é a constante gravitacional e d é a distância entre os centros de massa dos dois corpos. Além disso, as Leis de Kepler descrevem o movimento dos planetas ao redor do Sol.
Considerando-se essas Leis, é correto afirmar que:

O gráfico da figura B representa a componente da aceleração resultante a das forças Fterra e Flua ao longo da referida linha, sendo r a distância ao centro da Terra e d 380 000 km a distância Terra-Lua. Valores positivos de a indicam que o vetor aceleração aponta para a Lua, enquanto que valores negativos de a implicam que esse vetor aponta para a Terra.

O ponto P fica aproximadamente a que distância do centro da Lua?

Considerando as informações apresentadas, julgue o item.
Na Terra, a gravidade pode agir entre corpos que não estão em contato físico.

Se o ângulo de nutação for 0 grau, então as estações do ano nos hemisférios norte e sul serão as mesmas ao longo de um ano.

Considerando-se que as órbitas da Terra e de Marte sejam aproximadamente circulares e que o período de revolução da Terra é 365 dias e o de Marte, 687 dias, infere-se que a razão entre a potência de radiação incidente em Marte em relação à potência incidente na Terra é de ( 365 / 687 ) 4/3

Se a Terra e o Sol fossem pontos e não atuasse sobre eles nenhuma outra força, então a energia cinética de translação da Terra em torno do Sol seria constante e o seu movimento, circular.



Disponível em: httpt.wikipedia.org/wiki/Órbita_geoestacionária. Acesso em: 04 nov. 2021.
Para que um satélite entre em órbita geoestacionária, é necessário que ele permaneça a uma certa altitude do equador terrestre com uma velocidade perpendicular à força gravitacional da Terra, pois assim não há realização de trabalho, logo o módulo da velocidade do satélite pode ser mantido constante por inércia. Nesse caso da órbita geoestacionária, o movimento orbital do satélite é circular (excentricidade igual a zero). Desprezando-se todos os atritos entre o satélite e o espaço sideral, sendo G a constante de gravitação universal, M a massa da Terra e T o período de rotação da Terra ao redor de seu próprio eixo, assinale a alternativa que indica a expressão para o raio R da órbita (distância entre o centro do satélite e o centro terrestre) de modo que o satélite entre em órbita geoestacionária.
Como habitante do planeta Terra, sabemos que o Sol é de suma importância para a manutenção da vida em nosso planeta. Esse axioma é cantado também pelos cancioneiros populares. A letra da canção do Bumba meu Boi, da Maioba, Se não existisse o Sol, tem o seguinte trecho:
Se não existisse o Sol
Como seria pra Terra se aquecer
E se não existisse o mar
Como seria pra natureza sobreviver [...]
Na realidade, na perspectiva da Física, se não existisse o Sol, a Terra seria totalmente congelada e, sem a massa do Sol, não haveria a força gravitacional para manter todos os planetas “presos” em órbitas. Tanto a Terra quanto a lua e os demais planetas sairiam “voando” espaço afora.
Sabe-se que a força de atração entre a Terra e o Sol é vinte vezes maior que a força de atração entre Marte e o
Sol. Por sua vez, a massa da Terra é nove vezes maior que a massa de Marte. Utilizando o Sol como referencial,
a razão entre os quadrados dos raios das órbitas de Marte e da Terra é
I. A variação do módulo da aceleração da gravidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre o centro da Terra e um ponto de altitude de 12.940 km, como mencionado no enunciado anterior. II. Uma haste cilíndrica homogênea de massa M e raio R, grande o suficiente para ir da superfície da Terra até a altitude de 12.940 km, possui o centro de massa, situado em seu centro geométrico. III. Desprezando a resistência do ar, um objeto abandonado de uma altitude de 12.940 km descreve um movimento uniformemente variado.
Com base na análise das assertivas, pode-se afirmar que


A força resultante necessária para manter um objeto de massa m em uma órbita circular de raio R com velocidade angular ω é F = mω2R. Sendo FT e Fw as intensidades das forças gravitacionais resultantes sobre a Terra e sobre o telescópio, respectivamente, assinale a alternativa que descreve a razão Fw / FT entre essas forças.
Note e adote: Despreze os efeitos gravitacionais da Lua e suponha que
MESQUITA, B. Disponível em: http://info.abril.com.br. Acesso em: 4 jul. 2015 (adaptado).
As posições dos três planetas na conjunção descrita no texto estão representadas em:
O canhão de Newton, esquematizado na figura, é um experimento mental imaginado por Isaac Newton para mostrar que sua lei da gravitação era universal. Disparando o canhão horizontalmente do alto de uma montanha, a bala cairia na Terra em virtude da força da gravidade. Com uma maior velocidade inicial, a bala iria mais longe antes de retornar à Terra. Com a velocidade certa, o projétil daria uma volta completa em torno da Terra, sempre “caindo” sob ação da gravidade, mas nunca alcançando a Terra. Newton concluiu que esse movimento orbital seria da mesma natureza do movimento da Lua em torno da Terra.
Qual deveria ser a velocidade inicial de um projétil lançado
horizontalmente do alto do Everest (a uma distância
aproximada de 6.400 km do centro da Terra) para colocá-lo
em órbita em torno da Terra?
Note e adote:
Despreze a resistência do ar.
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
Os cientistas estimam que, no momento da explosão, a
massa da supernova SN2016aps era 50 a 100 vezes maior
que a massa do Sol. Se o Sol tivesse a massa dessa
supernova, mantendo-se a sua distância da Terra,
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
A SN2016aps dista da Terra 4,0 bilhões de anos-luz, enquanto a supernova DES16C2nm, localizada a 10,5 bilhões de anos-luz de distância da Terra, é a mais distante já descoberta. Considere que uma explosão das duas supernovas ocorra simultaneamente. Quando o sinal luminoso da explosão da supernova mais próxima for detectado na Terra, a radiação luminosa da supernova DES16C2nm estará a uma distância da Terra aproximadamente igual a
Dados: 1 ano ≈ 3,0 x 107s
Velocidade da luz: c = 3,0 x 108 m/s