Série de apoio para a 4ª Unidade 1°EM Anglo Prof. Jack 01. Em

Série de apoio para a 4ª Unidade 1°EM Anglo Prof. Jack
01. Em 2009, foi realizada uma missão de reparos no Telescópio Espacial Hubble, que se encontra em órbita em torno da
Terra a, aproximadamente, 600 km de altitude. Isso foi feito para que o equipamento pudesse ainda operar por mais alguns
anos. Na ocasião, os astronautas foram vistos em uma condição em que pareciam flutuar do lado do fora do instrumento,
levando à ideia equivocada de que estavam sem ação da força gravitacional terrestre.
a) Assumindo que o raio da Terra é aproximadamente igual a 6.400 km, a massa de nosso planeta é de 6  1024 kg e a
massa do Telescópio Hubble é de 11 103 kg, qual é o valor da aceleração da gravidade terrestre a que os astronautas
estavam sujeitos durante a missão de reparos?
Considere G  6,7  1011 N  m2 / kg2
b) Supondo que no universo somente existisse o planeta Terra, a que distância em relação a ele os astronautas deveriam ser
colocados para que a aceleração gravitacional terrestre fosse nula?
02. Um objeto de massa m1=4,0kg e velocidade v1=3,0m/s choca-se com um objeto em repouso, de massa m2=2,0kg. A
colisão ocorre de forma que a perda de energia cinética é máxima mas consistente com o princípio de conservação da
quantidade de movimento.
a) Quais as velocidades dos objetos imediatamente após a colisão?
b) Qual a variação da energia cinética do sistema?
03. Em julho de 1994, um grande cometa denominado Shoemaker-Levi 9 atingiu Júpiter, em uma colisão frontal e inelástica.
De uma nave no espaço, em repouso em relação ao planeta, observou-se que a velocidade do cometa era de 6,0 × 104 m/s
antes da colisão.
Considere que a massa do cometa é 3,0 × 1014 kg e que a massa de Júpiter é 1,8 × 1027 kg.
Com base nessas informações, CALCULE
a) a velocidade, em relação à nave, com que Júpiter se deslocou no espaço, após a colisão.
b) a energia mecânica total dissipada na colisão do cometa com Júpiter.
04. Na tirinha a seguir, o diálogo entre a maçã, a bola e a Lua, que estão sob a ação da Terra, faz alusão a uma lei da Física.
Aponte a constante física introduzida por essa lei.
Indique a razão entre os valores dessa constante física para a interação gravitacional Lua-Terra e para a interação maçã-Terra.
( Lei da atração gravitacional )
05. Em um parque de diversões, dois carrinhos elétricos idênticos, de massas iguais a 150kg, colidem frontalmente. As
velocidades dos carrinhos imediatamente antes do choque são 5,0m/s e 3,0m/s.
Calcule a máxima perda de energia cinética possível do sistema, imediatamente após a colisão.
06. Uma bola é lançada com velocidade V1 = 93 cm/s de encontro a outra bola idêntica, em repouso e próxima a uma parede.
O evento ocorre sobre um plano horizontal, sem atrito, e todos os choques são perfeitamente elásticos e frontais. Qual o
módulo da velocidade relativa, em cm/s, entre as bolas após o segundo choque entre elas?
07. Considerando que o módulo da aceleração da gravidade na Terra é igual a 10 m/s2, é correto afirmar que, se existisse um
planeta cuja massa e cujo raio fossem quatro vezes superiores aos da Terra, a aceleração da gravidade seria de
a) 2,5 m/s2.
b) 5 m/s2.
c) 10 m/s2.
d) 20 m/s2.
e) 40 m/s2.
08. Os avanços nas técnicas observacionais têm permitido aos astrônomos rastrear um número crescente de objetos celestes
que orbitam o Sol. A figura mostra, em escala arbitrária, as órbitas da Terra e de um cometa (os tamanhos dos corpos não
estão em escala). Com base na figura, analise as afirmações:
I. Dada a grande diferença entre as massas do Sol e do cometa, a atração gravitacional exercida pelo cometa sobre o Sol é
muito menor que a atração exercida pelo Sol sobre o cometas.
II. O módulo da velocidade do cometa é constante em todos os pontos da órbita.
III. O período de translação do cometa é maior que um ano terrestre.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I.
b) apenas III.
c) apenas I e II.
d) apenas II e III.
e) I, II e III.
09. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Em setembro de 2010, Júpiter atingiu a menor distância da Terra em muitos anos. As figuras abaixo ilustram a situação de
maior afastamento e a de maior aproximação dos planetas, considerando que suas órbitas são circulares, que o raio da
órbita terrestre (RT ) mede 1,5  1011m e que o raio da órbita de Júpiter (RJ ) equivale a 7,5  1011m .
De acordo com a terceira lei de Kepler, o período de revolução e o raio da órbita desses planetas em torno do Sol obedecem
2
3
T 
R 
à relação  J    J  em que em que TJ e TT são os períodos de Júpiter e da Terra, respectivamente. Considerando
 TT 
 RT 
as órbitas circulares representadas na figura, o valor de TJ em anos terrestres é mais próximo de
a) 0,1.
b) 5.
c) 12.
d) 125.
e) 200
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
O ano de 2009 foi o Ano Internacional da Astronomia. A 400 anos atrás, Galileu apontou um telescópio para o céu, e mudou a
nossa maneira de ver o mundo, de ver o universo e de vermos a nós mesmos. As questões, a seguir, nos colocam diante de
constatações e nos lembram que somos, apenas, uma parte de algo muito maior: o cosmo.
10. Em seu movimento em torno do Sol, o nosso planeta obedece às leis de Kepler. A tabela a seguir mostra, em ordem
alfabética, os 4 planetas mais próximos do Sol:
Planeta
Distância média do
planeta ao Sol(km)
Marte
227,8x106
Mercúrio
57,8x106
Terra
149,5x106
Vênus
108,2x106
Baseando-se na tabela apresentada acima, só é CORRETO concluir que
a) Vênus leva mais tempo para dar uma volta completa em torno do Sol do que a Terra.
b) a ordem crescente de afastamento desses planetas em relação ao Sol é: Marte, Terra, Vênus e Mercúrio.
c) Marte é o planeta que demora menos tempo para dar uma volta completa em torno de Sol.
d) Mercúrio leva menos de um ano para dar uma volta completa em torno do Sol.
e) Não existe diferença entre período e velocidade orbital dos planetas em torno do Sol.