Questões de Concurso sobre Força Gravitacional e Satélites

A força da gravidade do Sol é a mesma em todos os pontos da órbita percorrida pelo planeta A.

A velocidade angular do referido satélite é duas vezes maior que a velocidade angular da Terra.

A imagem abaixo foi elaborada por Isaac Newton em sua obra Principia onde registra-se o movimento orbital ao redor de um planeta, costumeiramente ligada à representação pictórica da frase “um corpo em órbita é um corpo em queda permanente”.

Considere um ponto bem elevado do planeta como o Aconcágua, em Mendoza na Argentina, com aproximadamente 7 km de altitude, que será lançado em movimento orbital. Utilize, se necessário, os valores aproximados de 6,67 x 10-¹¹ N.m²/kg² para a constante da gravitação universal, de 6.10²⁴ kg para a massa da Terra, 6.400 km para o raio da Terra e √ 𝟏𝟎 = 3,2.

Para fins de cálculo, considere a aproximação: 6,67 = 20/3.

No contexto dessa analogia, analise as afirmações desprezando-se todos os efeitos dissipativos possíveis:

I. Seria possível lançar um objeto horizontalmente de maneira a realizar uma volta completa ao redor de um planeta.

II. Um objeto de 1kg lançado do topo do Aconcágua com velocidade de aproximadamente 1 km/s não conseguiria realizar uma volta completa ao redor da Terra.

III. Considerando as órbitas mais elevadas (distantes da superfície). Nestas condições, a velocidade da órbita é dependente da massa do planeta, da massa do objeto e da distância entre seus centros de massa.

Estão corretas as afirmativas:

Na sua obra “Diálogo sobre os Dois Principais Sistemas do Mundo”, Galileu Galilei cita a variação de tamanho aparente de Marte no céu como uma evidência de que os planetas não orbitavam a Terra:

Simplício: Mas quais são os indícios de que eles se movem em torno do Sol?

Salviati: Isso se conclui, para os três planetas superiores, Marte, Júpiter e Saturno, a partir de eles se encontrarem sempre muito próximos à Terra quando estão em oposição ao Sol, e muito distantes quando estão em conjunção; e estas aproximação e afastamento têm tanta importância que, quando Marte está próximo, vê-se 60 vezes maior que quando está afastadíssimo (MARICONDA, 2011, p. 404).

Com base nos dados disponíveis no trecho e sabendo que a razão apontada por Galileu refere-se à área aparente de Marte visto da Terra, assinale a alternativa que contém a melhor estimativa do período de revolução de Marte ao redor do Sol em meses terrestres.

Sobre o Sistema Solar, assinale a afirmativa incorreta.

Um corpo na superfície da Terra tem o peso de 60N. Considerando que a gravidade terrestre é de 10m/s², esse mesmo corpo se estiver em um outro planeta onde a gravidade é 3,2m/s², pesará

De forma geral, uma estação espacial, girando ao redor da Terra, está a uma altitude aproximada de 350 quilômetros, com velocidade de 27,5 mil km/h e leva uma hora e meia para circundar o planeta – são 16 voltas por dia. Imagens de astronautas, realizando atividades nas estações espaciais, mostram que eles estão flutuando, assim como também estão os objetos que utilizam.

Assim, considerando a situação descrita, é possível afirmar que, sob essas condições, os astronautas

Se o experimento ilustrado na figura II fosse realizado na Lua, o tempo de queda livre seria maior do que aquele do experimento realizado na Terra.

Segundo Aureliano, Santis e Faustino (2015), “o pêndulo de Foucault consiste em um dispositivo composto por uma massa m suspensa por um fio l, onde seu ponto de apoio é livre para girar. A princípio, a expectativa era que o pêndulo oscilasse em um movimento retilíneo em um único plano vertical. No entanto, o que foi observado é que a oscilação do pêndulo parecia girar com o tempo, mudando sua direção em relação a esse plano considerado”. O pêndulo de Foucault é uma evidência do/a:

Dois objetos de massas m e M estão afastados por uma distância d. Se a distância for d/2 e as massas dos objetos forem aumentadas para 2m e 2M, respectivamente, o que acontece com o valor da força gravitacional que atua entre os objetos?

Considere que, em virtude da atração gravitacional, dois asteroides, A e B, de massas equivalentes no espaço interplanetário, atraiam-se e choquem-se, de modo que, se uma pessoa estivesse em A, veria o asteroide B caindo sobre sua cabeça; se estivesse em B, teria a mesma sensação. Nessa situação hipotética, esse efeito ocorre devido à energia potencial gravitacional do asteroide A, supondo-se que ele caia de uma altura h do asteroide B.

Na situação ilustrada na figura II, a pena e a bola de ferro, em queda livre, tocam a base inferior do cilindro ao mesmo tempo.

Devido à gravidade da Lua, ela exerce influência direta na Terra.

A força gravitacional do satélite é capaz de mover grandes massas de água, de acordo com a alteração de suas fases. Isso provoca as marés altas ou baixas dos oceanos.

Assinale a alternativa CORRETA:

Em um laboratório de física, um grupo de estudantes munidos de uma trena, um cronômetro e um corpo de prova decidiu determinar a aceleração da gravidade local. Para tanto, foi combinado que um estudante escolhesse diversas alturas para soltar o corpo de prova e gritasse “Já!” quando fosse fazê-lo. Então um segundo estudante acionou o cronômetro e o interrompeu ao enxergar o corpo de prova colidir com o solo.

Com esse procedimento, obteve-se o seguinte conjunto de dados:

Com base nas informações anteriores, avalie as seguintes afirmações:

I - O tempo de queda é diretamente proporcional à altura do lançamento.

II - É possível afirmar corretamente que os resultados ficam mais exatos para alturas maiores.

III - O procedimento adotado possui um erro sistemático na altura, pois envolve o tempo de reação dos estudantes.

IV - O valor médio obtido para a aceleração da gravidade a partir desse conjunto de dados é de 8,5 m/s².

Está correto apenas o que se afirma em

Uma experiência realizada no ano de 1971 pelo comandante da Apollo 15 David Scott, no último dia da missão na Lua, demonstrou ser verdadeira a afirmação feita por Galileu há vários anos. Scott usou um martelo geológico de 1,32 Kg e uma pena de falcão de 30 g. Quando os objetos foram soltos de uma mesma altura e ao mesmo tempo, eles atingiram o solo simultaneamente. Esse experimento confirmou que

De acordo com a energia envolvida no movimento de um objeto, tem-se que um corpo em movimento pode produzir transformações à sua volta. Caso, um carro em movimento colida com outro, ambos poderão sofrer deformações. A energia necessária para deformar os carros, estava presente na forma de energia de movimento.

Fonte: Mortimer E. et al. Matéria, energia e vida, uma abordagem interdisciplinar − O mundo atual: questões sociocientíficas. São Paulo: Editora Scipione, 2020.

Esse tipo de energia denomina-se:

Marque a alternativa CORRETA.

Lançado ao espaço em outubro de 1957, o Sputnik I foi o primeiro satélite artificial a orbitar a Terra. De lá para cá, milhares de satélites já foram lançados com as mais variadas finalidades: comunicações, climáticos, militares, dentre outros. O Sentinel-6, por exemplo, foi um satélite lançado em órbita em 2020 pela NASA (Agência Espacial Americana) e ESA (Agência Espacial Europeia) com o objetivo de monitorar o nível de elevação dos mares, uma das consequências das mudanças climáticas. Sabendo que esse satélite se encontra a 1336,0 km da superfície terrestre, numa órbita que pode ser considerada circular, assinale a alternativa abaixo que aponta o valor aproximado do tempo necessário para que ele dê uma volta completa em torno da Terra. [Considere: a massa da Terra – M_Terra = 6,0 x 10²⁴ kg; a constante gravitacional universal – G = 6,67 x 10^-11 N.m²/kg²; o raio da Terra – R_Terra= 6,4 x 10⁶ m]

O fenômeno das marés ocorre no Planeta Terra pelo fato deste exercer um movimento diário de rotação em torno do próprio eixo e por ação das forças gravitacionais geradas pela atração entre a Terra e:

Considerando objetos massivos esféricos que tenham o seu raio definido pelo raio de Schwarzschild, e a definição de densidade como a proporção entre massa e volume em objetos comuns, analise as afirmativas abaixo.

I. A densidade, é inversamente proporcional ao quadrado de sua massa.

II. Quanto maior a sua massa menor será sua densidade.

III. Para dois buracos negros, será mais denso aquele com maior massa.

Estão corretas as afirmativas:

A respeito das diferentes órbitas dos satélites, assinale a alternativa correta.