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Uma agência espacial planeja uma manobra de aproximação de uma sonda espacial em relaçã...
Uma agência espacial planeja uma manobra de aproximação de uma sonda espacial em relação a um planeta. Inicialmente, os motores da sonda são acionados apenas para ajustar suas condições iniciais de posição e velocidade, colocando-a em uma trajetória orbital adequada. Em seguida, os motores são desligados, e a sonda passa a mover-se exclusivamente sob a ação da força gravitacional do planeta, que pode ser considerada central, isto é, sempre dirigida para o centro do planeta. A partir desse instante, a sonda descreve uma trajetória curva, correspondente a uma órbita elíptica, na qual sua velocidade pode ser decomposta em duas componentes:
● uma componente radial, ao longo da direção que liga a sonda ao centro do planeta; e
● uma componente transversal, definida como a componente da velocidade perpendicular à direção radial.
Observa-se que, durante a aproximação ao planeta, a sonda percorre essa trajetória curva e apresenta um aumento da velocidade transversal, mesmo sem qualquer atuação dos motores. Com base nessas informações, assinale a opção que explica esse comportamento da sonda.
A
O aumento da velocidade transversal ocorre porque, ao se aproximar do planeta, a diminuição da energia potencial gravitacional impõe, pela conservação da energia mecânica, um aumento da componente transversal da velocidade.
B
A força gravitacional realiza torque nulo em relação ao centro do planeta, consequentemente o momento angular da sonda se conserva.
C
A aceleração gravitacional atua sempre perpendicularmente à velocidade da sonda, aumentando apenas sua componente transversal.
D
A conservação do momento linear da sonda exige que a velocidade aumente quando a distância ao planeta diminui.
E
O aumento da velocidade transversal é consequência direta do fato de a trajetória da sonda ser elíptica, pois em elipses a velocidade tangencial cresce quando o corpo se aproxima do foco.