Questões de Concurso sobre Força Gravitacional e Satélites

Qual deve ser a velocidade dessa nave em relação à Terra, dada em função de c (velocidade da luz no vácuo)?

Um astronauta vestindo um traje espacial possui massa M_T e peso P_T na superfície da Terra. O astronauta, então, vai para a Lua, vestindo seu traje espacial.

Em relação ao referido astronauta e seu traje, a alternativa que representa CORRETAMENTE a relação entre sua massa na Terra (M_T) e sua massa na Lua (M_L); seu peso na Terra (P_T) e seu peso na Lua (P_L) é:

Observe a figura abaixo.

A figura acima mostra as órbitas, O₁ e O₂ de dois satélites, respectivamente, S₁ e S₂. Considere que os satélites estão orbitando um planeta de massa M, no mesmo sentido, em círculos coplanares. Seus períodos de revolução são, respectivamente, T₁ = T e T₂ = 8T. Sabendo que o raio da órbita O₁ é R, calcule o módulo da velocidade de S₁ em relação a S₂ em um instante de menor separação entre os satélites e assinale a opção correta.

A força de reação ao peso do foguete é a força gravitacional que ele exerce sobre a Terra e terá a mesma intensidade do peso do foguete.

Estimativas sugerem que o universo observável atual tem massa e diâmetro respectivamente da ordem de 1,5x10⁵³ kg e 90 bilhões de anos-luz. Considerando as informações apresentadas no texto, e que o universo observável fosse um corpo esférico tridimensional usual, e que as constantes universais da gravitação e da velocidade da luz fossem as mesmas considerado que ele fosse observado “do lado de fora”, analise as afirmativas abaixo.

I. O raio de Schwarzschild do universo observável seria da ordem de 2,2x10²⁶ m.

II. Se o universo observável tivesse um terço do seu tamanho atual, considerando o tamanho como seu raio, ele já seria menor que o raio de Schwarzschild que se poderia atribuir a ele.

III. Se o universo observável estivesse contido no raio de Schwarzschild sua densidade, assumida como a proporção entre massa e volume, seria menor do que o ultra alto vácuo produzido em laboratório que tem densidade da ordem de 10^-25 kg/m³.

Estão corretas as afirmativas:

As marés consistem em uma variação periódica do nível da água dos oceanos e é um fenômeno influenciado pela Lua. Sabe-se que 2/3 da superfície terrestre são cobertos pela água e que, por ser fluida, ela se deforma devido à atração gravitacional do nosso satélite natural, fazendo o nível dos oceanos variar conforme a fase da Lua, isto é, de sua posição relativa ao redor da Terra. Considere a ilustração a seguir que representa a Terra e o nível da água, representados pelos pontos 1 a 4, e as posições relativas do Sol e da Lua, representados de I a IV.

Considerando as informações e a ilustração, a relação entre o nível da maré e a posição relativa da Lua e do Sol estão corretamente descritas em:

A saída, ou escape, de uma nave do campo gravitacional e um planeta depende de alguns fatores, tais como a massa do planeta e a distância do local de partida ao centro do planeta, de raio superficial R, por exemplo. Considerando v a velocidade de escape da nave a partir da superfície terrestre e v’ a velocidade de escape desta nave da superfície de outro planeta, cuja massa é igual a quarta parte da massa da Terra e cujo raio superficial é a metade do raio terrestre, a relação entre v’ e v deve ser:

A força gravitacional trata-se da atração que surge entre todos os corpos que possuem massa. Com base nos estudos existentes sobre a atração gravitacional, assinale a assertiva INCORRETA.

Considere as afirmações abaixo alteradas a partir do trabalho de Hermano R. de Carvalho e Lucas A. do Nascimento, - “Copérnico e a teoria heliocêntrica: contextualizando os fatos, apresentando as controvérsias e implicações para o ensino das ciências” (RELEA, n.27, p 7, 2019). Analise as afirmativas a seguir e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).

( ) As grandes esferas de cristal encaixadas e girando uma dentro da outra, que são defendidas por Ptolomeu, não são refutadas por Copérnico. A própria teoria de Copérnico consistia apenas numa versão modificada do sistema ptolomaico transpondo os papéis da Terra e do Sol.

( ) Sob o aspecto da matemática e da quantidade de epiciclos que devem ser usados para explicar os movimentos dos corpos celestes Copérnico não constrói uma teoria tão diferente. Seu trabalho possui cálculos complexos e um número de círculos maior que do Almagesto.

( ) O modelo de Copérnico retira toda a complexidade dos movimentos aparentes de retrogressão e progressão observados para os planetas. Consegue atribuí-los completamente à Terra (de onde são observados os planetas) por conta de seu deslocamento em torno do Sol. Com isso, as irregularidades aparentes no céu ganham um modelo universal, e a autoridade do modelo ptolomaico (da astronomia matemática) é superada pela astronomia física.

( ) As navegações e as tentativas de reforma do calendário eram grandes motivações para se querer estudar os corpos celestes na época de Copérnico.

Considerando o modelo copernicano, suas realizações, contexto histórico, e as diferenças com o modelo ptolomaico-aristotélico, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.

Para um observador fora do sistema e fixo na Terra, o movimento da bola segue uma trajetória parabólica.

Considere dois satélites artificiais em órbitas circulares em torno da Terra: o satélite (I) em uma órbita de raio R, e o satélite (II), em uma órbita de raio 4R.

Sendo assim, enquanto o satélite (II) dá uma volta completa em torno da Terra, o número de voltas completas que o satélite (I) dá em torno da Terra é igual a

Segundo a Agência Espacial Brasileira (AEB), o ano de 2022 foi marcado pelo lançamento do satélite PION-BR1 pela SpaceX. Esse foi o primeiro satélite brasileiro produzido por uma startup. O movimento de órbita circular dos satélites foi exemplificado na imagem, observe-a atentamente e, ao final, assinale a alternativa INCORRETA.

Desde 2006 a Mars Reconnaissance Orbiter divide a órbita de Marte com seus dois satélites naturais, Fobos e Deimos, coletando informações sobre a superfície e a atmosfera do planeta. O período de cada órbita completa da sonda tem duração de 36h. Fobos é o maior satélite natural e o que mais se aproxima da superfície de Marte, sua órbita é elíptica, tem um período de 8h e seu maior semi-eixo mede aproximadamente 9400 km - valor que corresponde a 0,4 vezes o tamanho do maior semi-eixo da órbita de Demos.

Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o tamanho do maior semi-eixo da órbita da sonda em função do tamanho do semi-eixo maior da órbita de Fobos (a_F) e o período orbital de Deimos em função do período da órbita de Fobos (T_F).

Sejam duas bases de lançamento de foguete. A primeira localizada em uma cidade no equador terrestre e a segunda na latitude 60º.

Assinale a alternativa que corresponde à melhor estimativa da razão entre os impulsos necessários para que um foguete seja lançado ao espaço partindo da primeira base e da segunda base.

O peso de uma pessoa pode variar dependendo do local onde ela se encontra.

Um satélite de pesquisa com massa m completa uma volta ao redor da Terra em um período T. A órbita do satélite é perfeitamente circular, e ele move-se com velocidade constante. Considerando M e R a massa e o raio da Terra respectivamente e h a altitude do satélite em relação à superfície da Terra, qual expressão fornece a constante gravitacional G?

Considere-se que uma partícula tenha sido solta de uma altura igual a 20 m, medida verticalmente a partir da superfície de um planeta. Se o tempo que a partícula tiver levado para atingir a superfície do planeta for igual a 1,5 s, então a aceleração da gravidade do referido planeta será igual à do planeta Terra.

Acerca das forças e suas naturezas, relacione a Coluna 1 à Coluna 2.

Coluna 1

1. Força Nuclear Forte.

2. Força Nuclear Fraca.

3. Força Gravitacional.

4. Força Eletromagnética.

Coluna 2

( ) Força de atrito sobre um corpo que desliza sobre um plano inclinado.

( ) Força que mantém planetas orbitando ao redor do Sol.

( ) Força de empuxo sobre um corpo totalmente submerso em um fluido em equilíbrio hidrostático.

( ) Força elástica em uma mola distendida.

( ) Força normal sobre um corpo apoiado sobre uma superfície plana e horizontal.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Além dos movimentos de translação e rotação, a Terra possui outros doze movimentos secundários, cada qual com consequências para nosso planeta.

A respeito desses movimentos e seus efeitos, são feitas as seguintes afirmações:

I. A Terra gira em torno de seu próprio eixo a uma velocidade de aproximadamente 1700 km/h na linha do Equador. Esse movimento está relacionado com a sucessão dos dias e das noites

II. O fenômeno das marés ocorre pelo movimento de rotação da Terra, a influência da força gravitacional da Lua e, em menor escala, a atração gravitacional exercida pelo Sol sobre a Terra.

III. As estações do ano ocorrem principalmente devido ao movimento de translação terrestre. Esse movimento é descrito como a trajetória circular que o nosso planeta faz em torno do Sol.

IV. O movimento de translação da Terra ocorre com uma inclinação imperceptível de 1° em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol.

Está(ão) correta(s) somente:

A aceleração da gravidade tem o mesmo valor em qualquer ponto sobre a superfície terrestre e ao nível do mar.