Caderno
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Gravitação Universal
Conteúdos
Sistema Solar, Leis de Kepler, Força de Atração Gravitacional, Campo Gravitacional, Satélites Geoestacionários, Energia Potencial Gravitacional, Velocidade de Escape, Lei de Huble e Big Bang, O Começo do Tempo, Quasares, Supernova e Estrelas Binárias.
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Do que se Trata?
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Confira!
Como a Ciência e a Matemática, aplicadas, podem nos ajudar a entender o que existe além do nosso planetinha?
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É o que esperamos que consiga perceber ao final deste caderno. Vá em frente!
Exercícios do Caderno
Aqui você encontrará os exercícios referentes a esses conteúdos. Ao final de cada exercício você poderá verificar a resposta e a resolução comentada deste. Caso prefira, faça o download e tenha a sua lista em formato .doc ou .pdf:
01
Provavelmente a mais antiga das ciências, a Astronomia, conforme pensada por Aristóteles, teve uma influência profunda no pensamento ocidental, sendo eventualmente absorvida e moldada para apoiar a teologia e o dogma cristãos.
Sobre o modelo de universo de Aristóteles, análise as afirmações:
I. Os planetas e o Sol orbitavam uma Terra, esférica, em órbitas circulares;
II. O modelo, geocêntrico, tinha uma série de esferas concêntricas, cristalinas e transparentes, centradas na Terra, fixa e imóvel.
III. As estrelas, fixas na esfera externa, marcavam a fronteira entre os céus e a Terra, um universo finito.
Assim, é correto o que se afirma em
a) III, apenas.
b) I e II, apenas.
c) II e III, apenas.
d) I e III, apenas.
e) I, II e III.
Resolução Comentada
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02
Tendo em vista a Primeira Lei de Kepler sobre o movimento dos planetas, pode-se afirmar que:
a) Um planeta girando em torno do Sol descreve órbitas circulares.
b) No caso especial da Terra, a órbita é exatamente uma circunferência.
c) O Sol está situado num dos focos da órbita elíptica de um dado planeta.
d) A estação do inverno ocorre quando o Planeta se encontra no afélio de sua órbita.
e) O Sol encontra-se exatamente no centro da órbita elíptica descrita por um dado planeta.
03
Pelo esboço da elipse que representa a trajetória de um planeta em torno do Sol, que se encontra em um dos focos da elipse, considerando a 2ª Lei de Kepler, analise as situações propostas a seguir:
I. A velocidade de translação do planeta em sua órbita aumenta à medida que ele se aproxima do Sol e diminui à medida que ele se afasta.
II. Se os tempos gastos para o planeta se deslocar de A para B e de C para D são iguais, então as áreas A1 e A2 apresentam a relação A1=A2.
III. O módulo da velocidade de translação do planeta em torno do Sol é constante.
Assim, é correto o que se afirma:
a) Somente em I.
b) Somente em I e II.
c) Somente em I e III.
d) Somente em II e III.
e) Em todas as situações.
05
(ENEM) O eixo de rotação da Terra apresenta uma inclinação em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol, interferindo na duração do dia e da noite ao longo do ano.
Uma pessoa instala em sua residência uma placa fotovoltaica, que transforma energia solar em elétrica. Ela monitora a energia total produzida por essa placa em 4 dias do ano, ensolarados e sem nuvens, e lança os resultados no gráfico.
Próximo a que região se situa a residência onde as placas foram instaladas? (Use o link a seguir para outro vídeo onde você poderá entender ainda mais sobre as 'Estações do Ano': https://youtu.be/QjUxuXd2yco )
a) Trópico de Capricórnio.
b) Trópico de Câncer.
c) Polo Norte.
d) Polo Sul.
e) Equador.
06
Ao observar a queda de uma maçã, algo em torno de 100 g, Newton conseguiu extrapolar e estabelecer a Lei da Atração Gravitacional que rege o movimento dos astros celestes, como a Lua, com uma massa de aproximadamente 8.10 Kg, ao menos é o que dizem.
Sobre a referida Lei são feitas algumas afirmações:
I. A força de atração da Terra sobre a Lua, e da Lua sobre a Terra, é da ordem de 18.10 N.
II. A Lei não se aplica à queda da maçã, pois é válida apenas para o movimento de corpos celestes, como planetas, estrelas, asteroides, cometas, satélites naturais.
III. A força gravitacional sobre a maçã é maior que seu peso, por isso ela cai sobre a Terra.
Para avaliar as afirmações, se necessário, utilize para suas estimativas os seguintes valores:
G = 6.10 N.m /Kg ;
g = 10 m/s ;
MTerra = 6.10 Kg;
RTerra = 6000 Km;
Distância Terra-Lua = 4.10 m.
Assim, é correto o que se afirma em
a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) III, apenas.
d) I e II, apenas.
e) I e III, apenas.
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07
(UFRGS) Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. A relação que deve existir entre o módulo v da velocidade linear de um satélite artificial em órbita circular ao redor da Terra e o raio R dessa órbita é
onde G é a constante de gravitação universal e M a massa da Terra. Conclui-se dessa relação que v ________ da massa do satélite, e que, para aumentar a altitude da órbita, é necessário que v ________.
a) não depende – permaneça o mesmo.
b) não depende – aumente.
c) depende – aumente.
d) não depende – diminua.
e) depende – diminua.
08
Satélites utilizados para telecomunicações são colocados em órbitas geoestacionárias ao redor da Terra, ou seja, de tal forma que permaneçam sempre acima de um mesmo ponto da superfície da Terra. Considere algumas condições que poderiam corresponder a esses satélites:
I - Ter o mesmo período, de cerca de 24 horas.
II - Ter aproximadamente a mesma massa.
III - Estar aproximadamente à mesma altitude.
IV - Manter-se num plano que contenha o círculo do equador terrestre.
O conjunto de todas as condições, que satélites em órbita geoestacionária devem necessariamente obedecer, corresponde a
a) I e III.
b) II e III.
c) I, II e III.
d) I, III e IV.
e) II, IV.
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(UFU-MG) “Pela primeira vez na história da exploração espacial, pesquisadores dos EUA descobriram a existência de um sistema planetário semelhante ao Sistema Solar, ou seja, uma estrela com pelo menos três planetas em sua órbita. (…) a estrela Úpsilon de Andrômeda, como é chamada, fica a 44 anos-luz de distância da Terra”.
(Folha de São Paulo, 16.Abr.1999)
Assinale a alternativa INCORRETA:
a) A luz da estrela Úpsilon demora 44 anos para chegar a Terra.
b) Um ano-luz corresponde a distância que a luz percorre no vácuo durante um ano terrestre.
c) A luz emitida pela estrela Úpsilon é instantaneamente percebida na Terra, pois viaja à velocidade 300.000 km/s.
d) A distância, em quilômetros, que a luz percorre durante um ano-luz é aproximadamente
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9,3.10
Playlist
Assista a todos os vídeos deste caderno, na sequência, para sua revisão do conteúdo.
Respostas
01. Letra E.
02. Letra C.
03. Letra B.
04. Letra B.
05. Letra A.
06. Letra A.
07. Letra D.
08. Letra D.
09. 4 m/s2.
10. Letra C.