Questões de Concurso sobre Força Gravitacional e Satélites

As ilustrações do Sistema Solar encontradas nos livros e na internet não representam as proporções reais de distância e tamanho. Para trabalhar esse tema com os alunos, pode ser utilizado um modelo. Para isso, é importante informar aos alunos que a distância Terra-Sol é utlizada, no meio astronômico, como a unidade de medida no sistema planetário e é denominada 1 UA. A tabela a seguir indica distâncias entre alguns planetas e o Sol.

Considerando as distâncias aproximadas indicadas na tabela e o valor de 1 UA igual a 10 cm, a distância correspondende no modelo está corretamente descrita em:

O modelo heliocêntrico desenvolvido por Nicolau Copérnico, em 1543, já havia sido sugerido 18 séculos antes pelo astrônomo grego Aristarco de Samos (310 a.C. – 230 a.C) que estimou, através de métodos geométricos, as dimensões e as distâncias do Sol e da Lua e concluiu que era natural supor que o astro menor girasse em torno do maior. Porém, mesmo com as observações de Aristarco, o geocentrismo foi o modelo com mais adeptos e sua supremacia, conquistada com o modelo de Ptolomeu, perdurou por mais de 1.300 anos. Alguns alunos de uma escola, estudando sobre as diferenças entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico, desenvolveram algumas hipóteses para justificar a dificuldade para a aceitação do modelo heliocêntrico, tais como:

I. Os cálculos matemáticos dos modelos heliocêntricos eram imprecisos, não tendo a confiabilidade necessária para ser adotado como modelo real.

II. O modelo geocêntrico tinha a igreja como defensora, pois era inadmissível aceitar que a Terra era apenas um planeta qualquer girando com os outros ao redor do Sol.

III. O modelo geocêntrico era matematicamente mais simples e mais preciso que o heliocêntrico.

Das hipóteses que justificam a hegemonia do modelo geocêntrico perante o heliocêntrico, está correto o que se afirma apenas em

O Sol irradia energia igualmente em todas as direções. Na posição da Terra, a irradiância da radiação do Sol é de 1,4 kW/m^2. Quanta massa o Sol perde por dia por causa da radiação?

(Dado: distância entre o Sol e a Terra corresponde a, aproximadamente, 1,50 × 10¹¹ m)

A equação de balanceamento do fluxo permanente de energia através da superfície da terra é dada por $\dot{U}$ + $\dot{Q}$i - $\dot{Q}$_s = 0

Um exemplo de concepção prévia, um conhecimento ou representação que a pessoa elabora a partir de uma primeira e superficial interpretação de um fenômeno, é considerar que os astronautas flutuam dentro da Estação Espacial Internacional porque não há força gravitacional no vácuo. Uma estratégia para tentar modificar essas concepções é, ao invés de simplesmente apresentar a resposta correta, apresentar situações em que as explicações fornecidas pelas concepções prévias falhem, gerando conflitos cognitivos. Com base nessa estratégia, uma afirmação que pode produzir conflito cognitivo com relação à concepção citada é

Calcule a energia potencial gravitacional de um sistema formado por oito partículas de massa igual a m postas de forma fixa em um cubo de lado L.

A força resultante sobre a partícula de massa m que dista x do centro do túnel é dada por F_x = − $\left(\frac{GmM}{R^3}\right)$ x.

Internet:: <www.deviante.com.br> (com adaptações).

Supondo-se que a personagem do gato tenha um peso de 65 N na Terra e assumindo-se que g_Terra = 10 m/s² e g_Lua = 1,6 m/s², o peso do gato, em N, na Lua, será igual a

A partir do modelo de Eratóstenes, conclui-se que o raio da Terra é de aproximadamente 6.370 km.

Com a utilização de um telescópio, um estudante observou um objeto celeste em órbita elíptica em torno do Sol e constatou que o período da órbita era oito vezes a duração do ano terrestre. Com essa informação, e com a aplicação da terceira Lei de Kepler, o acadêmico calculou qual seria o comprimento do semieixo maior da órbita do objeto, com esse comprimento denotado por r_o. Em relação ao comprimento do semieixo da órbita elíptica da Terra em torno do Sol, denotada por r_T, ele encontrou

A gravimetria é comumente empregada para detecção de depósitos de halita, uma vez que a densidade dos sais em profundidades rasas (até 800 m) é geralmente menor que os sedimentos adjacentes presentes na mesma profundidade.

Partículas instáveis, denominadas mésons μ, são produzidas pela incidência de raios cósmicos sobre as elevadas regiões da atmosfera terrestre.

Para um referencial R’, em repouso em relação a esses mésons, tais partículas deveriam se desintegrar muito rapidamente após seu surgimento, durando apenas um intervalo de tempo ∆t’ e não deveriam ser detectadas na superfície da Terra. No entanto, são detectadas e em abundância! Esse “problema” só é compreendido sob a interpretação relativística do movimento dos mésons, já que eles se movem a altíssimas velocidades em relação à superfície da Terra.

Ao se observar o movimento de um méson μ, a partir da superfície da Terra, mede-se seu tempo de vida como sendo ∆t = 15,9 ∙ ∆t’. Considerando que, em relação à R’, esse méson percorre 660 m, então, para um observador na superfície da Terra, tal méson percorre, em m, uma distância igual a

Nesse modelo o efeito estufa pode ser interpretado como uma diminuição da emissividade e o efeito albedo como uma diminuição do valor de r.

A temperatura de equilíbrio é T_eq = $\sqrt[4]{(1/4\pi R^2)({\dot{Q}}_e/\sigma \epsilon )}$

A explicação para o astronauta flutuar no interior de uma nave espacial é devido

Suponha que você esteja viajando em uma nave espacial e encontra um semáforo à frente. Devido à sua velocidade, a luz proveniente do semáforo chega até sua nave na cor amarela (575 nm), porém, em um referencial estacionário (poste, por exemplo), a luz emitida foi da cor vermelha (675 nm), o que pode provocar uma infração, inclusive um acidente. Neste caso, podemos AFIRMAR que a velocidade da nave espacial, em relação à velocidade da luz c, corresponde a:

A equação de balanceamento energético implica que existe uma temperatura de equilíbrio térmico bem definida e que esse equilíbrio térmico é estável.

Podem ser consideradas funções da atmosfera, EXCETO:

Netuno é o planeta mais distante do nosso sistema solar, tem massa 16 vezes maior que a Terra e possui um total de 14 satélites naturais. A Terra, por sua vez, é o terceiro planeta mais próximo do Sol e possui apenas um satélite natural, a Lua, que orbita solitária a uma distância média de d_T = 3,8 . 10⁸ m, com um período de, aproximadamente, 28 dias. Considere que um dos satélites de Netuno tenha as mesmas características da Lua, nosso satélite natural. Qual deverá ser a distância média dN entre este satélite e Netuno para que seu período de translação se mantenha idêntico ao da Lua?

Devido à rotação da Terra, uma pessoa de 64 kg, em repouso em relação ao solo na cidade de Macapá, realiza um movimento circular uniforme de raio 6.400 km e velocidade escalar de, aproximadamente, 460 m/s, em torno do eixo da Terra. Nessa situação, a intensidade da resultante centrípeta que atua sobre essa pessoa é de, aproximadamente,