Questões de Vestibular Sobre gravitação universal em física

Foram encontradas 199 questões

Ano: 2025 Banca: UEMG Órgão: UEMG Prova: UEMG - 2025 - UEMG - Vestibular - Inglês |
Q3158649 Física

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:

Imagem associada para resolução da questão

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:

Alternativas
Ano: 2024 Banca: COMVEST - UNICAMP Órgão: UNICAMP Prova: COMVEST - UNICAMP - 2024 - UNICAMP - Vestibular |
Q3107193 Física
Os últimos anos testemunharam a retomada do interesse de alguns países pela exploração da Lua. Diversas missões com destino a esse satélite foram lançadas: Chandrayaan-3 (Índia, 2023), Luna 25 (Rússia, 2023), Peregrine Mission One (EUA, 2024), Slim (Japão, 2024) e Chang´e 6 (China, 2024).
Ao longo da linha que une o centro da Terra ao da Lua (ver figura A), há um ponto P para o qual as forças gravitacionais da Terra, Fterra, e da Lua, Flua , exercidas sobre uma sonda, têm módulos iguais e sentidos opostos. Isso significa que, no ponto P, essas duas forças se cancelam.

Imagem associada para resolução da questão

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.

Imagem associada para resolução da questão

O ponto P fica aproximadamente a que distância do centro da Lua?
Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108327 Física


Figura II: variações no campo gravitacional, geradas pela
variação da massa de água, no entorno do aquífero Guarani

O projeto Grace é composto por um conjunto de dois satélites “gêmeos” que, lançados pela NASA em parceria com a Alemanha, em 2002, orbitam a Terra, atraídos pela força gravitacional do planeta. Cada um dos satélites está constantemente rastreando a posição do outro. Como todos os corpos exercem força gravitacional (que varia de acordo com as respectivas massas e distância), quando estão orbitando uma região com maior efeito gravitacional, um dos satélites aproxima-se mais da Terra. Como exemplo, pode-se citar o campo gravitacional exercido pelo aquífero Guarani, que “puxa” um desses satélites para mais perto da Terra, enquanto o outro satélite calcula esse desvio na trajetória do “irmão”. Quanto maior a variação do volume de água maior será a variação do campo gravitacional, conforme ilustrado na figura II, a partir de dados obtidos por satélites.

Considerando as informações apresentadas, julgue o item.


Na Terra, a gravidade pode agir entre corpos que não estão em contato físico.

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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108321 Física
Para determinado modelo de equilíbrio termodinâmico, as trocas de calor devido à radiação solar absorvida e à radiação emitida pela Terra estão em equilíbrio térmico em cada instante de tempo. Nesse modelo, a potência de radiação emitida por unidade de área Re é dada pela Lei de Stefan-Boltzmann para corpos negros ideais, corrigida por uma emissividade ∈ < 1 (ressalte-se que, no caso de um corpo negro ideal, a emissividade é ∈ =  1). No sistema de unidades internacional (SI), Re = ∈σT4em que T é a temperatura da Terra, em Kelvin, σ = 5,6703 x 10-8 W / m2 . R2 e a emissividade depende das propriedades de absorção de ondas eletromagnéticas dos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

A potência de radiação solar absorvida por unidade de área Ri é a diferença entre a potência da radiação incidente Ra e a radiação refletida Rr (efeito albedo). A quantidade de radiação refletida dependerá naturalmente das propriedades de reflexão das ondas eletromagnéticas incidentes nos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

Se o Sol e a Terra forem considerados pontos materiais, é possível mostrar, utilizando-se as leis de Newton e a lei da gravitação universal, que o movimento da Terra em relação ao Sol é planar, descrito por elipses, tal que o Sol está em um de seus focos. Entretanto, o Sol e a Terra não são pontos, e sim objetos materiais ocupando certo volume, determinando um torque que faz o momento angular de rotação da Terra em torno de si mesma não ser conservado, o que implica uma cinemática complexa para o seu movimento. 

Em síntese, além do movimento de translação em torno do Sol, a Terra gira em torno de um eixo que liga os seus dois polos (eixo polar), o qual forma um ângulo β (ângulo de nutação) com o eixo-z perpendicular ao plano de movimento do sistema Sol-Terra, conforme figura a seguir. Por sua vez, o eixo polar gira em torno do eixo-z, em um movimento denominado precessão. Esses três movimentos — translação, nutação e precessão — determinam a configuração geométrica da Terra em relação ao Sol e, consequentemente, a quantidade de radiação solar incidente sobre as partes da Terra em cada instante de tempo. 


Com base no modelo de equilíbrio termodinâmico descrito no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.
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. 
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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108319 Física
Para determinado modelo de equilíbrio termodinâmico, as trocas de calor devido à radiação solar absorvida e à radiação emitida pela Terra estão em equilíbrio térmico em cada instante de tempo. Nesse modelo, a potência de radiação emitida por unidade de área Re é dada pela Lei de Stefan-Boltzmann para corpos negros ideais, corrigida por uma emissividade ∈ < 1 (ressalte-se que, no caso de um corpo negro ideal, a emissividade é ∈ =  1). No sistema de unidades internacional (SI), Re = ∈σT4em que T é a temperatura da Terra, em Kelvin, σ = 5,6703 x 10-8 W / m2 . R2 e a emissividade depende das propriedades de absorção de ondas eletromagnéticas dos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

A potência de radiação solar absorvida por unidade de área Ri é a diferença entre a potência da radiação incidente Ra e a radiação refletida Rr (efeito albedo). A quantidade de radiação refletida dependerá naturalmente das propriedades de reflexão das ondas eletromagnéticas incidentes nos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

Se o Sol e a Terra forem considerados pontos materiais, é possível mostrar, utilizando-se as leis de Newton e a lei da gravitação universal, que o movimento da Terra em relação ao Sol é planar, descrito por elipses, tal que o Sol está em um de seus focos. Entretanto, o Sol e a Terra não são pontos, e sim objetos materiais ocupando certo volume, determinando um torque que faz o momento angular de rotação da Terra em torno de si mesma não ser conservado, o que implica uma cinemática complexa para o seu movimento. 

Em síntese, além do movimento de translação em torno do Sol, a Terra gira em torno de um eixo que liga os seus dois polos (eixo polar), o qual forma um ângulo β (ângulo de nutação) com o eixo-z perpendicular ao plano de movimento do sistema Sol-Terra, conforme figura a seguir. Por sua vez, o eixo polar gira em torno do eixo-z, em um movimento denominado precessão. Esses três movimentos — translação, nutação e precessão — determinam a configuração geométrica da Terra em relação ao Sol e, consequentemente, a quantidade de radiação solar incidente sobre as partes da Terra em cada instante de tempo. 


Com base no modelo de equilíbrio termodinâmico descrito no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.
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
Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108318 Física
Para determinado modelo de equilíbrio termodinâmico, as trocas de calor devido à radiação solar absorvida e à radiação emitida pela Terra estão em equilíbrio térmico em cada instante de tempo. Nesse modelo, a potência de radiação emitida por unidade de área Re é dada pela Lei de Stefan-Boltzmann para corpos negros ideais, corrigida por uma emissividade ∈ < 1 (ressalte-se que, no caso de um corpo negro ideal, a emissividade é ∈ =  1). No sistema de unidades internacional (SI), Re = ∈σT4em que T é a temperatura da Terra, em Kelvin, σ = 5,6703 x 10-8 W / m2 . R2 e a emissividade depende das propriedades de absorção de ondas eletromagnéticas dos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

A potência de radiação solar absorvida por unidade de área Ri é a diferença entre a potência da radiação incidente Ra e a radiação refletida Rr (efeito albedo). A quantidade de radiação refletida dependerá naturalmente das propriedades de reflexão das ondas eletromagnéticas incidentes nos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

Se o Sol e a Terra forem considerados pontos materiais, é possível mostrar, utilizando-se as leis de Newton e a lei da gravitação universal, que o movimento da Terra em relação ao Sol é planar, descrito por elipses, tal que o Sol está em um de seus focos. Entretanto, o Sol e a Terra não são pontos, e sim objetos materiais ocupando certo volume, determinando um torque que faz o momento angular de rotação da Terra em torno de si mesma não ser conservado, o que implica uma cinemática complexa para o seu movimento. 

Em síntese, além do movimento de translação em torno do Sol, a Terra gira em torno de um eixo que liga os seus dois polos (eixo polar), o qual forma um ângulo β (ângulo de nutação) com o eixo-z perpendicular ao plano de movimento do sistema Sol-Terra, conforme figura a seguir. Por sua vez, o eixo polar gira em torno do eixo-z, em um movimento denominado precessão. Esses três movimentos — translação, nutação e precessão — determinam a configuração geométrica da Terra em relação ao Sol e, consequentemente, a quantidade de radiação solar incidente sobre as partes da Terra em cada instante de tempo. 


Com base no modelo de equilíbrio termodinâmico descrito no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.
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.
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Ano: 2023 Banca: COMVEST - UNICAMP Órgão: UNICAMP Prova: COMVEST - UNICAMP - 2023 - UNICAMP - Vestibular - Conhecimentos Gerais - 1ª Fase |
Q2327102 Física
Um corpo em queda nas proximidades da superfície terrestre sofre a ação da força gravitacional e da força de resistência do ar, Imagem associada para resolução da questão essa última atua em sentido oposto à força gravitacional. Nos primeiros instantes, Imagem associada para resolução da questão  se o corpo parte do repouso. À medida que a velocidade aumenta, Imagem associada para resolução da questão também aumenta. Com isso, a aceleração do corpo diminui gradativamente, tornando-se praticamente nula a partir de certo momento. Desse ponto em diante, o corpo passa a cair com velocidade constante, chamada de velocidade terminal. Um objeto de massa m = 200 g é solto a partir de certa altura e atinge a velocidade terminal após determinado tempo. Qual é o módulo da força de resistência do ar depois que o objeto atinge a velocidade terminal?
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Ano: 2022 Banca: UFGD Órgão: UFGD Prova: UFGD - 2022 - UFGD - Vestibular |
Q3249445 Física
Uma órbita é considerada geoestacionária quando é circular e se processa exatamente sobre o plano que contém a linha do equador; a sua rotação acompanha exatamente a rotação da Terra. Desta forma, um observador que estiver situado sobre a superfície verá que um satélite pertencente a uma órbita geoestacionária permanece sempre na mesma posição aparente. É o caso da maioria dos satélites artificiais de comunicações e de televisão, que ficam em órbitas geoestacionárias a fim de permanecerem sempre sobre a mesma posição aparente e, desta forma, sempre poderem receber e transmitir dados para uma mesma região o tempo todo. Assim, uma antena terrestre pode permanecer fixa apontando sempre para uma dada direção do céu, sem necessitar ser redirecionada periodicamente. Para que um satélite permaneça sempre sobre um determinado ponto da superfície da Terra sem a necessidade de propulsão vertical e horizontal ele deve orbitar sempre a uma distância fixa de 35.786 km acima do nível do mar, no plano do equador da Terra. Isso é independente da massa do satélite.
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.
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Ano: 2022 Banca: CEV-URCA Órgão: URCA Prova: CEV-URCA - 2022 - URCA - PROVA I: Física, Matemática, Química e Biologia |
Q2092909 Física
(URCA/2022.2) Marque a opção que está em desacordo com conceitos da gravitação universal (não relativística) e seus aspectos históricos:
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Ano: 2022 Banca: UEMA Órgão: UEMA Prova: UEMA - 2022 - UEMA - Vestibular |
Q2076471 Física

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

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Q2065059 Física
Sobre a superfície da Terra, ao nível do mar, a aceleração da gravidade é de, aproximadamente, 9,8m/s2, sabe-se, ainda, que esse valor diminui com o aumento da altitude. Para uma altitude de 12.940 km em relação ao centro da Terra, o valor da aceleração da gravidade diminui para 2,45 m/s2. A esse respeito, analise as afirmações a seguir
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
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Ano: 2022 Banca: UEMG Órgão: UEMG Prova: UEMG - 2022 - UEMG - Vestibular |
Q2054671 Física
Considere os seguintes instrumentos de observação e registro astronômico, identifique-os de acordo com a sequência apresentada e assinale a alternativa correta. 
Imagem associada para resolução da questão
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Ano: 2022 Banca: FUVEST Órgão: USP Prova: FUVEST - 2022 - USP - Vestibular - 1ª Fase |
Q1994367 Física
O telescópio espacial James Webb, lançado em dezembro de 2021, move-se nas proximidades de um ponto especial chamado ponto de Lagrange, sobre o qual um objeto orbita o Sol com o mesmo período de translação que a Terra. O esquema a seguir, fora de escala, representa o Sol, a Terra e o telescópio Webb, com as respectivas massas e distâncias indicadas. 

Imagem associada para resolução da questão

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 F/ FT entre essas forças. 
Note e adote: Despreze os efeitos gravitacionais da Lua e suponha que
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Q1985247 Física
Em uma noite, Vênus e Júpiter protagonizaram um fenômeno de conjunção de planetas. Isso significa que os astros se alinharam para formar um ponto brilhante duplo visível a partir da Terra.
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:
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Q1860369 Física
A Organização das Nações Unidas — ONU — é o órgão que regulamenta o uso pacífico do espaço e autoriza o posicionamento de satélites ao redor do planeta Terra. Aproximadamente 2600 satélites estão orbitando o planeta para a realização das mais diversas funções. Alguns desses equipamentos possibilitam a transmissão de sinais de TV e ligações telefônicas. Outras possibilidades de emprego incluem o monitoramento do meio ambiente, a confecção de mapas e ações militares. Desejando-se substituir um desses satélites em órbita circular de raio 6R, onde R é o raio terrestre, por outro de órbita também circular, mas de raio igual a 1,5R, se o primeiro satélite tem velocidade orbital v, o segundo terá uma velocidade de
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Ano: 2021 Banca: FUVEST Órgão: USP Prova: FUVEST - 2021 - USP - Vestibular - Edital 2022 |
Q1858903 Física

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. 


Imagem associada para resolução da questão


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

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Ano: 2021 Banca: UECE-CEV Órgão: UECE Prova: UECE-CEV - 2021 - UECE - Prova de Conhecimentos Gerais - 1ª Fase |
Q1853925 Física
A aventura de sair da Terra ainda é uma realidade para poucos. Empresas particulares pretendem transformar este tipo de viagem em voos comerciais em um futuro não muito distante. No dia 15 de setembro de 2021, a missão Inspiration4, lançou o foguete Falcon9 que transportou a sonda Dragon com quatro civis a bordo, configurando a primeira viagem da história sem a presença de um astronauta profissional. Em uma viagem suborbital hipotética, a variação da energia potencial gravitacional de uma pessoa de massa m ao atingir uma altura R acima da superfície da Terra, que tem raio R, cuja aceleração da gravidade, na superfície, é igual a g, é expressa por
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Q1803204 Física
Uma missão tripulada a Marte foi, por muito tempo, assunto de ficção científica. Com os avanços tecnológicos obtidos durante os séculos XX e XXI, a possibilidade de estabelecer colônia nesse planeta tem se mostrado promissora, pelo menos em um futuro próximo. Entre os diversos efeitos físicos e psicológicos a que uma missão tripulada estaria sujeita, pode-se destacar o que seria gerado pela permanência em um ambiente de baixa gravidade. Considerando que a massa da Terra é dez vezes maior do que a massa de Marte, que o raio da Terra corresponde ao dobro do raio de Marte e que os dois planetas apresentam densidade uniforme, assinale a opção que apresenta corretamente a razão entre as acelerações da gravidade da Terra e de Marte.
Alternativas
Q1709820 Física
Recentemente, uma equipe internacional de cientistas detectou a explosão de uma estrela conhecida como SN2016aps, que teria sido a explosão de supernova mais brilhante já registrada.

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, 

Alternativas
Q1709819 Física
Recentemente, uma equipe internacional de cientistas detectou a explosão de uma estrela conhecida como SN2016aps, que teria sido a explosão de supernova mais brilhante já registrada.

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 107

             Velocidade da luz: c = 3,0 x 108 m/s

Alternativas
Respostas
1: B
2: A
3: C
4: C
5: C
6: E
7: B
8: C
9: E
10: A
11: D
12: D
13: C
14: D
15: C
16: A
17: A
18: B
19: A
20: D