Estudo do Meio F´ısico-Natural I (Módulo de Astronomia)

Estudo do Meio Fı́sico-Natural I (Módulo de Astronomia)
Licenciatura em Educação Básica (2o ano)
Época Normal - 3o teste - 15/01/2015 (duração: 2 horas)
1. [4.0] Nas afirmações seguintes apenas uma das opções está correcta. Indique qual.
(a) O diâmetro do planeta Saturno é maior que:
i. o diâmetro de Júpiter.
ii. um ano luz.
iii. o diâmetro de Mercúrio.
(b) A Primeira Lei de Kepler afirma que:
i. as órbitas dos planetas em torno do Sol podem assumir as mais diversas formas.
ii. todos os planetas deslocam-se segundo órbitas elı́pticas com o Sol situado num dos
focos.
iii. a densidade de cada planeta do Sistema Solar depende da respectiva massa.
(c) Uma estrela da Sequência Principal cuja massa seja igual à do Sol, depois de passar pela
fase de Gigante Vermelha, dará origem a
i. um buraco negro.
ii. uma estrela anã branca.
iii. uma estrela de neutrões.
(d) Os elementos mais abundantes no Sol são:
i. oxigénio e hidrogénio.
ii. hidrogénio e ferro.
iii. hidrogénio e hélio.
2. [4.0] Das frases seguintes indique quais são as verdadeiras e quais são as falsas. Neste último
caso altere a frase de forma a obter uma afirmação verdadeira.
(a) Quanto maior a massa inicial de uma estrela mais longa será a sua vida como estrela da
Sequência Principal.
(b) A Luminosidade de uma estrela é dada pela quantidade de energia que esta emite por
unidade de tempo.
(c) Saturno, Júpiter e Neptuno são planetas gasosos.
(d) Duas estrelas da mesma classe espectral têm necessariamente temperaturas superficiais
diferentes.
3. [2.0] A distância atual (janeiro 2015) entre Saturno e a Terra é de 10.55 UA. Determine qual o
raio angular do planeta Saturno do ponto de vista de um observador situado sobre a superfı́cie
da Terra. Apresente o resultado em segundos de arco.
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4. A excentricidade da órbita de Marte é = 0.0934 e o semi-eixo maior da sua órbita, em torno
do Sol, é a = 1.524 UA. Determine:
(a) [1.0] A distância entre Marte e o Sol quando o planeta se encontra no Periélio (ponto mais
próximo do Sol).
(b) [1.5] Quantos anos demora Marte para dar uma volta completa em torno do Sol. Nota:
4π 2
considere que GM
≈ 2.96 × 10−19 s2 /m3 .
(c) [1.5] A aceleração da gravidade na superfı́cie de Marte.
(d) [1.5] A densidade deste planeta.
5. [1.5] A sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) lançada para o espaço no ano de 2005,
entrou em órbita à volta de Marte no ano seguinte, estando ainda operacional no presente.
Determine quantos minutos demora um sinal de rádio enviado pela MRO a chegar à Terra
sabendo que neste momento a distância entre os planetas Marte e Terra é de aproximadamente
2 UA.
6. Considere o diagrama de Hertzprung-Russell representado na figura seguinte, onde estão assinaladas três estrelas (S1, S2, S3).
(a) [1.0] A estrela assinalada com S1 pode representar o Sol? Justifique.
(b) [1.0] As estrelas S1 e S2 têm raios praticamente iguais? Justifique.
(c) [1.0] O raio da estrela S1 é menor que o raio da estrela S3? Justifique.
Dados:
Raio de Saturno: 6.0 × 107 m
Raio de Marte: 3397 km
Massa de Marte: 6.4 × 1023 kg
Massa do Sol: M = 2.0 × 1030 kg
Constante gravitacional: G = 6.6742 × 10−11 Nm2 /kg2
Velocidade da luz no vazio: c = 3 × 108 m/s
Distância Terra-Sol (Unidade Astronómica): 1UA = 1.5 × 1011 m
BOM TRABALHO!
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