Primeira Lista

Física 2, Engenharia Elétrica,Turma E3
Lista 001 – 02/03/20061
Q 12.16 – Uma empresa de comunicações deseja colocar um satélite em órbita de modo que
ele sempre sobrevoe a Terra ao longo do paralelo 45 (latitude norte de 45o). Ou seja, o plano
da órbita não passa pelo centro da Terra. Esta órbita seria possível? Explique por quê.
Q 12.21 – Muitas pessoas acreditam que um astronauta em órbita não sente seu peso porque
ele está “fora da atração terrestre”. Qual deveria ser a distância entre uma espaçonave e a
Terra para que ela realmente ficasse fora da influência do campo gravitacional da Terra?
Caso a espaçonave ficasse realmente fora da atração terrestre, ela poderia permanecer em
órbita? Explique. Qual é a verdadeira razão pela qual um astronauta em órbita possui peso
aparente igual a zero?
Q 12.22 – Como parte do treinamento para poder permanecer em órbita, os astronautas
pilotam um avião que voa ao longo de uma trajetória parabólica como um projétil em queda
livre. Explique como a sensação existente neste caso é a mesma que a experimentada em
órbita quando o peso aparente é igual a zero.
12.3 – A distância entre os centros de duas esferas uniformes de massas m1 e m2 é igual a
r12. O módulo da força de atração gravitacional entre elas é igual a F12. Qual é o módulo da
força gravitacional entre duas esferas uniformes de massa nm1 e nm2, sabendo-se que a
distância entre os seus centros é igual a nr12, onde n é qualquer número positivo?
12.11 – Duas esferas uniformes, cada uma com
massa igual a 0,360 kg, estão fixas nos pontos A e
B (Figura 12.25). Determine o módulo, a direção
e o sentido da aceleração inicial de uma esfera
uniforme com massa 0,010kg quando ela é
liberada do repouso no ponto P e sofrendo apenas
atrações gravitacionais das esferas situadas em A
e B.
12.13– Sabendo que a aceleração da gravidade na superfície da Terra é de 9,80 m/s2, qual
deve ser a altura acima da superfície terrestre na qual aceleração da gravidade é igual a
0,980 m/s2?
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12.15 – Titânia, a maior lua do planeta Urano, possui um raio igual a 1/8 do raio da Terra e
massa igual a 1/1700 da massa da Terra.
a) Qual é a aceleração da gravidade na superfície de Titânia?
b) Qual é a densidade média de Titânia? (Este valor é menor do que a densidade média
das rochas, uma evidência a favor da hipótese de que Titânia seja basicamente
constituída por gelo).
12.19 – O asteróide Datcyl, descoberto em 1993, possui um raio de apenas 700 m e massa
igual a 3,6 × 1012 kg. Calcule a velocidade de escape para Dactyl. Poderia uma pessoa
atingir esta velocidade apenas caminhando?
12.23 – Um satélite em órbita da Terra se move ao longo de uma órbita circular com
velocidade igual a 6200 m/s.
a) Calcule o tempo de uma revolução.
b) Calcule a aceleração radial do satélite em sua órbita.
12.26 – No século XIX pensava-se (incorretamente) que existiria um planeta denominado
Vulcan que descreveria uma órbita circular em torno do Sol com período de 19,7 dias. Caso
Vulcan existisse, qual seria o raio de sua órbita?
12.27 – A estrela Rho Cancri está a uma distância igual a 57 anos luz da Terra e possui
massa igual a 0,85 vezes a massa do Sol. Verificou-se que existe um planeta descrevendo
uma órbita circular em torno de Rho Cancri com raio igual a 0,11 vezes o raio da órbita da
Terra em torno do Sol.
a) Qual é a velocidade orbital e
b) O período do planeta de Rho Cancri?
12.35 – A aceleração da gravidade no pólo norte de Netuno é aproximadamente igual a 10,7
m/s2. Netuno possui massa igual a 1,0 × 1026 kg e raio igual a 2,5 × 104 km e gira uma vez
em torno de seu eixo a cada 16 h.
a) Qual é a força gravitacional sobre um objeto de 5,0 kg no pólo norte de Netuno?
b) Qual é o peso aparente do mesmo objeto no equador de Netuno? (note que a
“superfície” de Netuno é gasosa, e não sólida, de modo que é impossível ficar em pé
sobre ela).
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Exercícios do Livro Física II – Sears e Zemansky
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