Gabriela Klehm - Lista de Gravitacao_Universal

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<p>Lista de Física (GRAVITAÇÃO UNIVERSAL) Juliano Barboza</p><p>Página 1 de 4</p><p>1. (G1 - cftmg 2020) Um satélite artificial está</p><p>descrevendo uma órbita elíptica estável ao redor da</p><p>Terra, como é mostrado na figura abaixo:</p><p>Os pontos A e B pertencem à trajetória do satélite,</p><p>sendo que a distância da Terra ao ponto A é menor do</p><p>que a distância do planeta ao ponto B.</p><p>Analisando a trajetória do satélite, é correto afirmar que</p><p>sua</p><p>a) aceleração diminui de B para A.</p><p>b) velocidade aumenta de A para B.</p><p>c) velocidade é maior quando está em A.</p><p>d) aceleração é maior quando está em B.</p><p>2. (Ufrgs 2020) A figura abaixo mostra a imagem de um</p><p>buraco negro na galáxia elíptica Messier 87, obtida</p><p>através do uso de um conjunto de telescópios</p><p>espalhados ao redor da Terra.</p><p>No centro da nossa galáxia, também há um buraco</p><p>negro, chamado Sagittarius A*.</p><p>Usando o Sistema Internacional de unidades, a relação</p><p>entre o raio da órbita, R, e o período de revolução T de</p><p>um corpo que orbita em torno de um astro de massa M</p><p>é dada pela 3ª Lei de Kepler</p><p>3 2</p><p>2</p><p>G</p><p>R MT ,</p><p>4π</p><p>= em que</p><p>11 2 2G 6,67 10 N m kg−=  é a constante de gravitação</p><p>universal.</p><p>Quando T e R são expressos, respectivamente, em</p><p>anos e em unidades astronômicas (UA), a 3ª Lei de</p><p>Kepler pode ser escrita como</p><p>3</p><p>2</p><p>R</p><p>M,</p><p>T</p><p>= em que a massa</p><p>M é expressa em unidades de massa do Sol, SolM .</p><p>Tendo sido observada uma estrela em órbita circular</p><p>com R 800 UA e T 16 anos, conclui-se que a massa</p><p>do buraco negro na nossa galáxia é, aproximadamente,</p><p>a) 6</p><p>Sol2,0 10 M .</p><p>b) 4</p><p>Sol6,4 10 M .</p><p>c) 4</p><p>Sol2,0 10 M .</p><p>d) 3</p><p>Sol6,4 10 M .</p><p>e) 2</p><p>Sol2,0 10 M .</p><p>3. (Acafe 2019) A Nasa planeja uma viagem ao planeta</p><p>Marte em 2033. Esse é o título da matéria de vários</p><p>sites, após a confirmação do administrador da Agência</p><p>Espacial Norte americana, Jim Bridenstine. A ida até o</p><p>planeta vermelho durará, aproximadamente, seis meses,</p><p>mas a viagem terá uma duração de dois anos, já que a</p><p>volta só é possível quando Marte estiver do mesmo lado</p><p>do Sol que a Terra. No esquema abaixo têm-se alguns</p><p>dados de Marte em comparação a Terra.</p><p>Com base no exposto, marque com V as afirmações</p><p>verdadeiras e com F as falsas.</p><p>( ) A gravidade de Marte é, aproximadamente,</p><p>Terra0,4 g .</p><p>Lista de Física (GRAVITAÇÃO UNIVERSAL) Juliano Barboza</p><p>Página 2 de 4</p><p>( ) A força gravitacional entre Marte e o Sol é,</p><p>aproximadamente, 26,6 10− da força gravitacional</p><p>entre a Terra e o Sol.</p><p>( ) O período de translação de Marte é maior que o</p><p>período de translação da Terra.</p><p>( ) A velocidade de translação de Marte é maior no</p><p>periélio.</p><p>( ) A órbita de Marte ao redor do Sol é circular.</p><p>A sequência correta, de cima para baixo, é:</p><p>a) V – F – V – F – F</p><p>b) F – F – V – V – F</p><p>c) F – V – V – F – F</p><p>d) V – F – V – V – F</p><p>4. (Uefs 2018) A figura representa a trajetória elíptica de</p><p>um planeta em movimento de translação ao redor do Sol</p><p>e quatro pontos sobre essa trajetória: M, P (periélio da</p><p>órbita), N e A (afélio da órbita).</p><p>O módulo da velocidade escalar desse planeta</p><p>a) sempre aumenta no trecho MPN.</p><p>b) sempre diminui no trecho NAM.</p><p>c) tem o mesmo valor no ponto A e no ponto P.</p><p>d) está aumentando no ponto M e diminuindo no ponto</p><p>N.</p><p>e) é mínimo no ponto P e máximo no ponto A.</p><p>TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:</p><p>A(s) questão(ões) a seguir refere(m)-se ao texto abaixo.</p><p>Em seu livro O pequeno príncipe, Antoine de</p><p>Saint-Exupéry imaginou haver vida em certo planeta</p><p>ideal. Tal planeta teria dimensões curiosas e grandezas</p><p>gravitacionais inimagináveis na prática. Pesquisas</p><p>científicas, entretanto, continuam sendo realizadas e não</p><p>se descarta a possibilidade de haver mais planetas no</p><p>sistema solar, além dos já conhecidos.</p><p>Imagine um hipotético planeta, distante do Sol</p><p>10 vezes mais longe do que a Terra se encontra desse</p><p>astro, com massa 4 vezes maior que a terrestre e raio</p><p>superficial igual à metade do raio da Terra. Considere a</p><p>aceleração da gravidade na superfície da Terra expressa</p><p>por g.</p><p>5. (Fgv 2015) Esse planeta completaria uma volta em</p><p>torno do Sol em um tempo, expresso em anos terrestres,</p><p>mais próximo de</p><p>a) 10.</p><p>b) 14.</p><p>c) 17.</p><p>d) 28.</p><p>e) 32.</p><p>6. (Ufsm 2014) Os avanços nas técnicas observacionais</p><p>têm permitido aos astrônomos rastrear um número</p><p>crescente de objetos celestes que orbitam o Sol. A figura</p><p>mostra, em escala arbitrária, as órbitas da Terra e de um</p><p>cometa (os tamanhos dos corpos não estão em escala).</p><p>Com base na figura, analise as afirmações:</p><p>I. Dada a grande diferença entre as massas do Sol e do</p><p>cometa, a atração gravitacional exercida pelo cometa</p><p>sobre o Sol é muito menor que a atração exercida pelo</p><p>Sol sobre o cometas.</p><p>II. O módulo da velocidade do cometa é constante em</p><p>todos os pontos da órbita.</p><p>III. O período de translação do cometa é maior que um</p><p>ano terrestre.</p><p>Está(ão) correta(s)</p><p>a) apenas I.</p><p>b) apenas III.</p><p>c) apenas I e II.</p><p>d) apenas II e III.</p><p>e) I, II e III.</p><p>7. (Epcar (Afa) 2012) A tabela a seguir resume alguns</p><p>dados sobre dois satélites de Júpiter.</p><p>Nome</p><p>Diâmetro</p><p>aproximado</p><p>(km)</p><p>Raio médio da órbita em</p><p>relação ao centro de</p><p>Júpiter (km)</p><p>Io 33,64 10 54,20 10</p><p>Europa 33,14 10 56,72 10</p><p>Sabendo-se que o período orbital de Io é de</p><p>aproximadamente 1,8 dia terrestre, pode-se afirmar que</p><p>Lista de Física (GRAVITAÇÃO UNIVERSAL) Juliano Barboza</p><p>Página 3 de 4</p><p>o período orbital de Europa expresso em dia(s)</p><p>terrestre(s), é um valor mais próximo de</p><p>a) 0,90</p><p>b) 1,50</p><p>c) 3,60</p><p>d) 7,20</p><p>TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:</p><p>Em setembro de 2010, Júpiter atingiu a menor distância</p><p>da Terra em muitos anos. As figuras abaixo ilustram a</p><p>situação de maior afastamento e a de maior</p><p>aproximação dos planetas, considerando que suas</p><p>órbitas são circulares, que o raio da órbita terrestre T(R )</p><p>mede 111,5 10 m e que o raio da órbita de Júpiter J(R )</p><p>equivale a 117,5 10 m .</p><p>8. (Unicamp 2012) De acordo com a terceira lei de</p><p>Kepler, o período de revolução e o raio da órbita desses</p><p>planetas em torno do Sol obedecem à relação</p><p>2 3</p><p>J J</p><p>T T</p><p>T R</p><p>T R</p><p>   </p><p>=   </p><p>   </p><p>em que em que JT e TT são os</p><p>períodos de Júpiter e da Terra, respectivamente.</p><p>Considerando as órbitas circulares representadas na</p><p>figura, o valor de JT em anos terrestres é mais próximo</p><p>de</p><p>a) 0,1.</p><p>b) 5.</p><p>c) 12.</p><p>d) 125.</p><p>9. (Uel 2009) Considere a distância entre o planeta</p><p>Terra e o Sol como sendo igual a 1,5 × 108 km e que</p><p>esse planeta dá uma volta completa em torno do Sol em</p><p>365 dias, enquanto o planeta Mercúrio dá uma volta</p><p>completa em torno do Sol em 88 dias.</p><p>Se a distância entre o planeta Marte e o Sol é igual a 2,5</p><p>× 108 km, qual deve ser a distância aproximada entre o</p><p>planeta Mercúrio e o Sol:</p><p>a) 2,8 × 107 km.</p><p>b) 3,8 × 107 km.</p><p>c) 4,8 × 107 km.</p><p>d) 5,8 × 107 km.</p><p>e) 6,8 × 107 km.</p><p>10. (Unicamp 1994) A atração gravitacional da Lua e a</p><p>força centrífuga do movimento conjunto de rotação da</p><p>Lua e da Terra são as principais causas do fenômeno</p><p>das marés. Essas forças fazem com que a água dos</p><p>oceanos adquira a forma esquematizada (e exagerada)</p><p>na figura adiante. A influência do Sol no fenômeno das</p><p>marés é bem menor, mas não desprezível, porque</p><p>quando a atração do Sol e da Lua se conjugam a maré</p><p>torna-se mais intensa.</p><p>a) Quantas marés altas ocorrem em um dia em um</p><p>mesmo local?</p><p>b) Como estará a maré no Brasil quando a Lua estiver</p><p>bem acima do Japão?</p><p>c) Faça um desenho mostrando a Terra, a Lua e o Sol</p><p>na situação em que a maré é mais intensa. Qual é a fase</p><p>da Lua nessa situação?</p><p>11. (Unitau 1995) Um próton em repouso tem uma</p><p>massa igual a 1,67 × 10-27 kg e</p><p>uma carga elétrica igual</p><p>a 1,60 × 10-19 C. O elétron, por sua vez, tem massa igual</p><p>a 9,11 × 10-31 kg. Colocados a uma distância d, um do</p><p>outro, verifica-se que há uma interação gravitacional e</p><p>uma interação eletromagnética entre as duas partículas.</p><p>Se a constante de gravitação universal vale 6,67 × 10-11</p><p>Nm2/kg2, pode-se afirmar que a relação entre a atração</p><p>gravitacional e elétrica, entre o próton e o elétron, vale</p><p>aproximadamente:</p><p>a) 4,4 × 10-15</p><p>b) 4,4 × 10-30</p><p>c) 4,4 × 10-45</p><p>d) 4,4 × 10-40</p><p>e) zero</p><p>TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:</p><p>Na(s) questão(ões) a seguir escreva nos parênteses a</p><p>soma dos itens corretos.</p><p>12. (Ufba 1996) De acordo com a teoria newtoniana da</p><p>gravitação universal, é correto afirmar:</p><p>01) A lei da gravitação universal é restrita à interação de</p><p>estrelas com planetas.</p><p>02) As forças gravitacionais entre dois corpos constituem</p><p>um par ação e reação.</p><p>04) No sistema internacional de unidades, a constante</p><p>de gravitação universal é medida em Nm2kg-2.</p><p>Lista de Física (GRAVITAÇÃO UNIVERSAL) Juliano Barboza</p><p>Página 4 de 4</p><p>08) A força gravitacional entre dois corpos independe da</p><p>presença de outros corpos.</p><p>16) Um satélite artificial, em órbita circular em torno da</p><p>Terra, tem aceleração nula.</p><p>32) Para um mesmo corpo, a massa inercial é maior que</p><p>a massa gravitacional.</p><p>13. (G1 1996) Leia o texto a seguir:</p><p>Você sabia que o seu peso em São José dos</p><p>Campos não é o mesmo que em Manaus? A diferença é</p><p>mínima mas é suficiente para que um atleta de salto em</p><p>distância obtenha dois ou três centímetros a mais em</p><p>Manaus do que em São José.</p><p>A figura a seguir mostra como o peso de um objeto -</p><p>representado pela flecha - depende da distância até a</p><p>Terra.</p><p>Responda a pergunta a seguir:</p><p>Costuma-se dizer que os astronautas "flutuam" em suas</p><p>naves espaciais porque no espaço cósmico NÃO</p><p>EXISTE gravidade. De acordo com o texto anterior, essa</p><p>ideia é correta? Explique.</p><p>14. (Fei 1996) Considerando que na Terra a aceleração</p><p>da gravidade é de 10 m/s2, qual é a aceleração da</p><p>gravidade g' em um planeta que possui a mesma massa</p><p>e metade do diâmetro da Terra?</p><p>a) g' = 10 m/s2</p><p>b) g' = 20 m/s2</p><p>c) g' = 5 m/s2</p><p>d) g' = 40 m/s2</p><p>e) g' = 2,5 m/s2</p><p>15. (Uel 1998) A constante de gravitação universal é</p><p>igual a 6,67.10-11Nm2/kg2. Se a massa de um planeta,</p><p>considerado esférico, fosse 1,00.1025kg e o seu raio</p><p>1,00.107m, o campo gravitacional nas proximidades da</p><p>superfície desse planeta seria, em N/kg, igual a</p><p>a) 6,67 . 10-7</p><p>b) 6,67 . 10-1</p><p>c) 6,67</p><p>d) 6,67 . 10</p><p>e) 6,67 . 107</p>