Questões de Vestibular
Sobre gravitação universal em física
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Qual é o módulo da aceleração do satélite, em km/h2 ?
O sistema geocêntrico, Terra como centro do universo, prevaleceu por séculos e a partir da idade média, hipóteses que contrariavam esse sistema começaram a ganhar adeptos. Nicolau Copérnico, em seus estudos, propôs o heliocentrismo, segundo o qual os planetas, então conhecidos na época, descreveriam órbitas ao redor do Sol. Esse sistema permaneceu durante um bom tempo, até que, anos mais tarde, o alemão Johannes Kepler (1571-1630) enunciou três leis que descrevem o movimento dos planetas no sistema solar. Com relação as leis de Kepler podemos afirmar que:
I) A lei das órbitas presume que os planetas descrevem órbitas circulares e o Sol ocupa o centro.
II) Uma consequência da lei das áreas é o fato de que a velocidade do planeta, ao percorrer sua órbita, não é constante.
III) A lei dos períodos diz que a razão entre os quadrados dos períodos de translação dos planetas e os cubos dos respectivos raios médios das órbitas é constante.
IV) Segundo a lei das órbitas, no movimento de órbita do planeta, o raio vetor varre áreas iguais em tempos iguais.
Está(ão) correta(s) apenas:
O texto a seguir será utilizado como base para responder à questão.
[...] a NASA lançou com sucesso na base de Cabo Canaveral (Flórida) o foguete Delta IV Heavy, que carrega a sonda Parker Solar Probe. A missão terá o desafio de ser o equipamento enviado por humanos que mais próximo chegará do Sol [a pouco mais de 6 milhões de km de distância], para coletar novas informações sobre a estrela do Sistema Solar. [...]
Em 1958, o astrofísico [Eugene Parker] publicou um artigo com as primeiras investigações a respeito de um fenômeno que ficaria conhecido como vento solar: em sua pesquisa, Parker estudou o comportamento da emissão de partículas e de eletromagnetismo que “escapa” da coroa solar, região conhecida como a “atmosfera externa” do Sol, onde as temperaturas são superiores à própria superfície solar (que tem temperatura de cerca de 6.000ºC). Ao longo de seu trabalho, o cientista analisou a interação da expansão da coroa solar e de sua relação com os planetas. [...]
Sua massa (Sol) — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
(NASA lança com sucesso sonda que irá explorar o Sol nos próximos anos. Publicado em: 12 ago. 2018. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/ noticia/2018/08/nasa-lanca-com-sucesso-sonda-que-ira-explorar-o-sol-nos-proximos-anos.html.
Acesso em: 23 ago. 2018, às 14h50.)
Os satélites artificiais I, II e III, na figura a seguir, são estacionários, isto é, possuem períodos de rotação iguais ao da Terra. As massas são, respectivamente, m I < m II < m III.
Considerando o(s) satélite(s) artificial(is), assinale a alternativa CORRETA.
— Os planetas descrevem elipses onde o Sol ocupa um dos focos. — O raio vetor Sol-planeta varre áreas iguais em tempos iguais.
A terceira lei, descoberta dez anos mais tarde, foi publicada em Epitomes Astronomiæ Copernicæ em 1620.
— O quadrado da duração da revolução dos planetas em torno do Sol é inversamente proporcional ao cubo dos eixos maiores da órbita.
Mas Kepler anunciou, também, em Astronomia Nova uma quarta lei, de características dinâmicas: a velocidade do planeta é, em qualquer instante, inversamente proporcional a sua distância ao Sol.”
Adaptado de KOVALEVSKY, J. La quatrième loi de Képler. L´Astronomie, v.77, p.235, 1963.
Em relação à Quarta Lei de Kepler, pode-se afirmar, EXCETO, que
1ª lei: “As trajetórias descritas pelos planetas, ao redor do Sol, são elipses com o Sol em um dos focos”.
2ª lei: “O raio vetor que liga um planeta ao Sol descreve áreas iguais, em tempos iguais”.
3ª lei: “Os quadrados dos períodos de revolução, de dois planetas quaisquer, estão, entre si, assim como os cubos de suas distâncias médias ao Sol”.
Considerando que os períodos de revolução de dois planetas sejam T1 e T2, e que suas distâncias médias ao Sol sejam R1 e R2, respectivamente, a terceira lei pode ser descrita pela relação:
Nesse sentido, pelas leis de Kepler, a afirmação verdadeira é:
1 - Fraca 2 - Forte 3 - Eletromagnética 4 - Gravitacional
( ) Estabilidade nuclear ( ) Processos de decaimento ( ) Aglomeração de galáxias ( ) Existência do átomo
Assinale a seqüência correta.
Quando comparada com a energia potencial gravitacional armazenada por uma represa idêntica construída na Terra, a energia potencial gravitacional de uma massa d’água armazenada numa represa construída naquele planeta seria
Como o peso aparente de um astronauta em órbita é nulo, sua massa em órbita não pode ser determinada através de uma balança. Então, um astronauta se prendeu à extremidade inferior de uma mola, de constante elástica conhecida, fixada no teto da nave e seu colega deu um empurrãozinho para baixo. Assim, medindo-se o período de oscilação do astronauta, é possível conhecer a sua massa. Sobre esse experimento, assinale a alternativa correta. Use π2 = 10 .
Considere dois satélites ao redor da Terra, um de órbita circular com altura de 600 km e outro de órbita elíptica com perigeu de 300 km e apogeu de 600 km, ambos girando sobre um plano que coincide com o plano equatorial terrestre.
Em relação ao movimento desses satélites, é correto afirmar que
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