Exercícios Gravitação

Leis de Kepler e gravitação universal
Caros Estudantes: Essa lista de exercícios será trabalhada em aula, portanto é importante que tragam para a aula
junto com o material da FTD: M3 F9 pg. 67 a 69 e o
Caderno de atividades: Questões 52, 53, 54, 55, 57, 58, 59, 61, 62, 63, 65, 66, 68,69 e 70.
Bom Trabalho!
COMPETÊNCIA 1
Compreender as Ciências Naturais e as
tecnologias a elas associadas como construções
humanas, percebendo seus papéis nos processos
de produção e no desenvolvimento econômico e
social da humanidade.
H1. Conhecer a linguagem própria da Física,
compreendendo os conceitos e terminologias
pertencentes a essa área, além de suas formas
de expressão que envolvem, entre outras,
tabelas, gráficos e relações matemáticas.
H2. Reconhecer o papel da Física na organização da
sociedade, analisando processo evolutivo da
ciência.
H3. Compreender o desenvolvimento da Física como
um processo e não como resultado de algo
pronto, percebendo a sua evolução ao longo
do tempo.
H4. Confrontar interpretações científicas com
interpretações baseadas no senso comum, ao longo
do tempo ou em diferentes culturas.
H5. Relacionar o conhecimento físico às formas de
expressão cultural, desenvolvendo capacidade de
compreensão dos modelos explicativos da origem e
constituição do Universo.
Questão 01)
A aceleração centrípeta de um satélite que gira em
uma órbita circular em torno da Terra é
aproximadamente 10 vezes menor do que a
aceleração gravitacional na superfície da Terra. A
COMPETÊNCIA 2
Identificar a presença e aplicar as tecnologias
associadas às Ciências Naturais em diferentes
contextos.
H6. Entender a função das medições num estudo
científico, reconhecendo as grandezas físicas,
suas unidades de medidas, seus múltiplos e
submúltiplos, permitindo a interpretação dos
diversos fenômenos naturais.
COMPETÊNCIA 5
Entender métodos e processos próprios das Ciências
Naturais para, em situações-problema, interpretar,
avaliar ou planejar intervenções científicotecnológicas.
H19. Interpretar causas ou efeitos dos movimentos
dos corpos.
H23. Compreender o fenômeno gravitacional,
permitindo a análise e interpretação de grandezas
tais como a aceleração da gravidade e a força peso, e
a compreensão do comportamento dos corpos
celestes.
distância aproximada do satélite a superfície da
Terra é:
a)
6,4 x 106 m
b)
3,2 x 108 m
c)
1,4 x 107 m
d)
4,5 x 107 m
e)
4,5 x 108 m
Questão 02)
O mapa abaixo mostra uma distribuição típica de
correntes na desembocadura do rio Pará, duas horas
antes da preamar, momento no qual se pode observar
que as águas fluem para o interior do continente.
Foi divulgado pela imprensa que a ISS (sigla em
inglês para Estação Espacial Internacional) retornará
à Terra por volta de 2020 e afundará no mar,
encerrando suas atividades, como ocorreu com a
Estação Orbital MIR, em 2001. Atualmente, a ISS
realiza sua órbita a 350 km da Terra e seu período
orbital é de aproximadamente 90 minutos.
Considerando o raio da Terra igual a 6 400 km e  
3, pode-se afirmar que
a)
b)
ao afundar no mar o peso da água deslocada
pela estação espacial será igual ao seu próprio
peso.
a pressão total exercida pela água do mar é
exatamente a mesma em todos os pontos da
estação.
A principal causa para a ocorrência desse fenômeno
de fluência das águas é:
a)
A dilatação das águas do oceano ao serem
aquecidas pelo Sol.
c)
a velocidade linear orbital da estação é,
aproximadamente, 27103 km/h.
b)
A atração gravitacional que a Lua e o Sol
exercem sobre as águas.
d)
a velocidade angular orbital da estação é,
aproximadamente, 0,25 rad/h.
c)
A diferença entre as densidades da água no
oceano e no rio
e)
ao reingressar na atmosfera a aceleração
resultante da estação espacial será radial e de
módulo constante.
d)
O atrito da água com os fortes ventos que
sopram do nordeste nesta região.
e)
A contração volumétrica das águas do rio Pará
ao perderem calor durante a noite.
Questão 03)
Curiosamente, no sistema solar, os planetas mais
afastados do Sol são os que têm maior quantidade de
satélites naturais, principalmente os de maior massa,
como Júpiter e Saturno, cada um com mais de 60
satélites naturais.
Considere 2 satélites A e B de Júpiter. O satélite A
dista R do centro de Júpiter e o satélite B dista 4R do
mesmo centro. Se A demora n dias terrestres para
completar uma volta em torno de Júpiter, o número
de dias terrestres em que B completa uma volta em
torno do mesmo planeta é
a)
2 n .
Questão 05)
O Brasil possui um centro de lançamento de satélites
em Alcântara (MA), pois, devido à rotação da Terra,
quanto mais próximo da linha do Equador for
lançado um foguete, menor a variação de velocidade
necessária para que este entre em órbita. A esse
respeito, considere um sistema de referência inercial
em que o centro da Terra está em repouso, estime
tanto o módulo da velocidade VE de um ponto da
superfície da Terra na linha do Equador quanto o
módulo da velocidade VS de um satélite cuja órbita
tem um raio de 1,29 x 104 Km. É correto afirmar que
VE é aproximadamente
b)
2  n.
c)
4  n.
d)
8  n.
Considere que o perímetro da Terra no Equador é 40
080 Km, que a aceleração da gravidade na órbita do
satélite é 3,1 x 104 Km/h2 e que a Terra dá uma volta
completa a cada 24 horas.
e)
8  2  n.
a)
1 % de VS
b)
2 % de VS
Questão 04)
c)
4 % de VS
d)
6 % de VS
e)
8 % de VS
Questão 06)
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
a)
as órbitas dos satélites geoestacionários
obedecem às Leis de Kepler, mas não
obedecem à Lei de Newton da Gravitação
Universal.
b)
a órbita da Lua obedece às Leis de Kepler, mas
não obedece à Lei de Newton da Gravitação
Universal.
c)
suas órbitas obedecem às Leis de Kepler e à
Lei de Newton da Gravitação Universal.
d)
suas órbitas obedecem às Leis de Kepler, mas
não obedecem à Lei de Newton da Gravitação
Universal.
Questão 07)
Considere m a massa de um satélite que está sendo
projetado para descrever uma órbita circular a uma
distância d, acima da superfície da terra. Sejam M e
R a massa e o raio da terra, respectivamente, e G a
constante gravitacional universal. Considerando-se
apenas os efeitos gravitacionais da terra, o módulo
da velocidade tangencial do satélite na órbita será
a)
b)
c)
d)
[GM/d]1/2.
[GM/(d+R)]1/2.
[GM/R]1/2.
[GMm/R]1/2.
Questão 08)
A força gravitacional desempenha um papel
fundamental na estabilidade dos organismos vivos.
Dentro de uma espaçonave em órbita os tripulantes
experimentam uma aparente perda de peso, situação
denominada de estado de imponderabilidade. No
caso de um astronauta em um ambiente onde a
gravidade é praticamente nula, é CORRETO
afirmar:
a)
o cérebro será menos irrigado por correntes
sanguíneas.
b)
a pressão para baixo, sobre a coluna vertical,
torna-se maior.
c)
o seu coração bombeia mais facilmente sangue
para todas as regiões do seu corpo.
d)
a quantidade de movimento linear do fluido
sanguíneo passa a ser uma função da densidade
do sangue.
Questão 09)
Analise as proposições abaixo sobre as principais
características
dos
modelos
de
sistemas
astronômicos.
I.
Sistema dos gregos: a Terra, os planetas, o Sol
e as estrelas estavam incrustados em esferas
que giravam em torno da Lua.
II.
Ptolomeu supunha que a Terra encontrava-se
no centro do Universo; e os planetas moviamse em círculos, cujos centros giravam em torno
da Terra.
III. Copérnico defendia a ideia de que o Sol estava
em repouso no centro do sistema e que os
planetas (inclusive a Terra) giravam em torno
dele em órbitas circulares.
IV. Kepler defendia a ideia de que os planetas
giravam em torno do Sol, descrevendo
trajetórias elípticas, e o Sol estava situado em
um dos focos dessas elipses.
Assinale a alternativa correta.
a)
Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras.
b)
Somente a afirmativa II é verdadeira.
c)
Somente as afirmativas II, III e IV são
verdadeiras.
d)
Somente as
verdadeiras.
e)
Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
afirmativas
III
e
IV
são
Questão 10)
No sistema solar, Netuno é o planeta mais distante
do Sol e, apesar de ter um raio 4 vezes maior e uma
massa 18 vezes maior do que a Terra, não é visível a
olho nu. Considerando a Terra e Netuno esféricos e
sabendo que a aceleração da gravidade na superfície
da Terra vale 10 m/s2, pode-se afirmar que a
intensidade da aceleração da gravidade criada por
Netuno em sua superfície é, em m/s2,
aproximadamente,
a)
9.
b)
11.
c)
22.
d)
36.
e)
45.
1) Gab: C
2) Gab: C
3) Gab: D
4) Gab: B
5) Gab: E
6) Gab: C
7) Gab: B
8) Gab: C
9) Gab: C
GABARITO:
10) Gab: B