Questões de Força Gravitacional e Satélites (Física)

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A Terra, realizando o seu movimento de translação, influencia diretamente:

  • A no pôr do sol
  • B nas estações do ano
  • C na duração do dia e da noite
  • D na força da gravidade da Terra

Considerando o zero da energia potencial gravitacional no infinito, qual a relação entre a energia cinética e a energia potencial gravitacional de um satélite em órbita circular ao redor da Terra? Considere que a massa da Terra é muito maior que a do satélite.

  • A T = 2U
  • B U = 2T
  • C U = – 2T
  • D T = – 2U
  • E U = – T

A saída, ou escape, de uma nave do campo gravitacional de 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 v'/v = √2/2
  • B v'/v = √2
  • C v'/v = 1
  • D v'/v = 1/2
  • E v'/v = 2

Um estudante, quando aprendeu a Lei da Gravitação Universal, ao saber que o primeiro satélite artificial da Terra, o Sputinik 1, lançado em 1957, tinha o tamanho de uma bola de basquete, resolveu estimar sua velocidade orbital, supondo sua órbita circular.
Para isto pesquisou na internet e obteve os valores da massa e do raio da Terra, da massa do Sputinik 1 e da altitude em que se encontrava e da constante de gravitação universal.
Ao fazer os cálculos verificou que era desnecessário saber o valor

  • A da massa da Terra.
  • B do raio da Terra.
  • C da massa do Sputinik 1.
  • D da altura em que se encontrava.
  • E da constante da gravitação universal.

Sobre a superfície da Terra, ao nível do mar, a aceleração da gravidade é de, aproximadamente, 9,8m/s2, sabe-se, ainda, que esse valor diminui com o aumento da altitude. Para uma altitude de 12.940 km em relação ao centro da Terra, o valor da aceleração da gravidade diminui para 2,45 m/s2. A esse respeito, analise as afirmações a seguir

I. A variação do módulo da aceleração da gravidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre o centro da Terra e um ponto de altitude de 12.940 km, como mencionado no enunciado anterior.

II. Uma haste cilíndrica homogênea de massa M e raio R, grande o suficiente para ir da superfície da Terra até a altitude de 12.940 km, possui o centro de massa, situado em seu centro geométrico.

III. Desprezando a resistência do ar, um objeto abandonado de uma altitude de 12.940 km descreve um movimento uniformemente variado.

Com base na análise das assertivas, pode-se afirmar que

  • A somente I e III estão corretas
  • B somente I e II estão corretas
  • C I, II e III estão corretas
  • D somente II está correta.