Questõessobre Força Gravitacional e Satélites

Assinale a opção que se encontra fisicamente correta em relação a um astronauta dentro de um ônibus espacial que orbita a Terra.

Ao lançarmos uma bola verticalmente para cima no campo gravitacional terrestre, suposto constante, a força peso durante a subida realiza um trabalho

Sabendo que a distância média da órbita da Terra é 1,5 x 1011 m, e a de Plutão é 60 x 1011 m, e que a constante K é a mesma para todos os objetos em órbita do Sol, qual o período de revolução de Plutão em torno do Sol em anos terrestres? (Expresse o resultado de forma aproximada como um número inteiro. Dado √10 = 3,2)

Acerca do assunto tratado no texto II, tendo como base a história dos modelos cosmológicos (gravitação), assinale a alternativa correta.

A posição do astronauta pode ser expressa em função do tempo por x(t) = A cos (ωt + φ) em que A é a amplitude do movimento, φ uma constante dependendo da posição inicial do astronauta e ω= 2π/T em que T é o período de oscilação.

A partir do final da década de 1950, a Terra deixou de ter apenas seu único satélite natural – a Lua –, e passou a ter também satélites artificiais, entre eles os satélites usados para comunicações e observações de regiões específicas da Terra. Tais satélites precisam permanecer sempre parados em relação a um ponto fixo sobre a Terra, por isso são chamados de “satélites geoestacionários”, isto é, giram com a mesma velocidade angular da Terra. Considerando tanto a Lua quanto os satélites geoestacionários, pode-se afirmar que

Se a estação orbita a Terra com uma velocidade de 27000 km/h a 350 km de altitude, qual é, aproximadamente, a intensidade do campo gravitacional gerado pela Terra na estação? Considere o raio da Terra igual a 6400 km

Uma pedra de massa 400 g é abandonada do repouso do ponto A do campo gravitacional da Terra. Nesse ponto, a energia potencial gravitacional da pedra é 80 J. Essa pedra ao passar por um ponto B tem energia potencial gravitacional igual a 35 J. A velocidade da pedra, ao passar pelo ponto B, foi de

A Estação Espacial Internacional (ISS) é um gigantesco laboratório espacial em órbita a uma distância entre 335 e 460 km da Terra, com velocidade de cerca de 27000 km/h, com tripulantes a bordo de maneira contínua desde 2000, sendo o maior satélite artificial em órbita completando uma volta em torno da Terra em 92,8 min. Lançada em 28 de abril de 2015, para levar provisões ao espaço, uma nave-cargueiro teve problemas e não conseguiu realizar a manobra de aproximação e acoplamento à ISS. A nave assumiu uma órbita elíptica, mas equivocada, desintegrando-se dez dias depois do lançamento, ao entrar na camada densa da atmosfera.

Considere dois satélites ao redor da Terra, um de órbita circular com altura de 600 km e outro de órbita elíptica com perigeu de 300 km e apogeu de 600 km, ambos girando sobre um plano que coincide com o plano equatorial terrestre.

Em relação ao movimento desses satélites, é correto afirmar que

Marte possui dois pequenos satélites naturais, chamados Deimos e Fobos, que se acredita serem dois asteroides capturados pelo planeta. Considere TD e TF os períodos de rotação e rD e rF os raios médios das órbitas de Deimos e Fobos, respectivamente.

Sabendo que TD = 4 · TF, a razão rD/rF vale, aproximadamente,

Um satélite de massa m foi colocado em órbita ao redor da Terra a uma altitude h em relação à superfície do planeta, com velocidade angular ω.


Para que um satélite de massa 2·m possa ser colocado em órbita ao redor da Terra, na mesma altitude h, sua velocidade angular deve ser

As leis da gravitação universal, aplicadas ao movimento de planetas e satélites em órbita estável, permitem concluir que a energia cinética desses corpos depende de sua massa, da massa do centro de forças em torno do qual orbitam e da distância mútua entre eles (raio orbital). Assim, o gráfico que melhor representa qualitativamente a energia cinética (Ec) de planeta ou satélite em órbita estável, em função do raio orbital (r), é o ilustrado em:

A tabela mostra alguns dados referentes ao planeta Urano.

Distância média ao Sol 2,87 × 109 km

Período de translação ao redor do Sol 84 anos

Período de rotação 18 horas

Massa 8,76 × 1025 kg

Diâmetro equatorial 5,11 × 104 km

Aceleração gravitacional na superfície 11,45 m/s2

Para calcular a força de atração gravitacional média entre o Sol e Urano, somente com os dados da tabela, deve-se usar apenas e necessariamente

Marte possui dois pequenos satélites naturais, chamados Deimos e Fobos, que se acredita serem dois asteroides capturados pelo planeta. Considere TD e TF os períodos de rotação e rD e rF os raios médios das órbitas de Deimos e Fobos, respectivamente. 

(www.astronomia.gelsonluz.com)

Sabendo que TD = 4 · TF, a razão    vale, aproximadamente,

Considere um objeto de massa m acima da superfície da Terra, cuja massa é MT, e a uma distância d do seu centro. Aplicando-se a segunda lei de Newton ao objeto e supondo que a única força atuando nele seja dada pela lei da gravitação universal, com G sendo a constante de gravitação universal, sua aceleração é

O valor de g na superfície da Terra é, aproximadamente, 9,8 m/s² .

Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor aproximado de g, em m/s² , a uma distância do centro da Terra igual a cinco raios terrestres, distância um pouco menor que o raio da órbita de um satélite estacionário. 

Um dos questionamentos do homem ao longo da história foi desvendar o movimento dos corpos celestes. Os povos gregos forneceram as primeiras ideias sobre o pensar o Universo, como funcionava o Cosmo. É fundamental uma formação científica que aprofunde os modelos explicativos dos povos antigos para um melhor entendimento do percurso histórico e respeito às diversas culturas humanas. Neste caminho refletir sobre processos de rupturas de paradigmas teóricos acerca do conhecimento da Astronomia. Marque a opção que não condiz com explicações sobre o Universo aceitas pela escola aristotélica:

Considere uma esfera de raio R sobre um plano inclinado próximo à superfície da Terra. A esfera está inicialmente parada e na iminência de iniciar uma descida sem deslizamento de sua superfície em relação ao plano. Isto ocorre pelo efeito da força de atrito, cujo módulo é F. Sobre a esfera também atuam a força peso e a normal, cujos módulos são P e N, respectivamente. Os módulos dos torques das forças de atrito, peso e normal em relação ao eixo de rotação da esfera são respectivamente