Questões de Vestibular Sobre leis de kepler em 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

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

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: