Questões de Vestibular de Física - Gravitação Universal

Uma missão tripulada a Marte foi, por muito tempo, assunto de ficção científica. Com os avanços tecnológicos obtidos durante os séculos XX e XXI, a possibilidade de estabelecer colônia nesse planeta tem se mostrado promissora, pelo menos em um futuro próximo. Entre os diversos efeitos físicos e psicológicos a que uma missão tripulada estaria sujeita, pode-se destacar o que seria gerado pela permanência em um ambiente de baixa gravidade. Considerando que a massa da Terra é dez vezes maior do que a massa de Marte, que o raio da Terra corresponde ao dobro do raio de Marte e que os dois planetas apresentam densidade uniforme, assinale a opção que apresenta corretamente a razão entre as acelerações da gravidade da Terra e de Marte.

Considerando a Terra uma esfera de raio R, a intensidade do campo gravitacional g nos pontos superficiais da Terra e nos pontos exteriores a ela pode ser representada, em função da distância x ao seu centro, pelo gráfico:

Considerando que, na superfície de Terra, a intensidade do campo gravitacional terrestre tenha intensidade 10 N/kg, o ponto em que a intensidade desse campo é 10/16N/kg dista do centro da Terra uma distância d, tal que

A lei da gravitação universal de Newton afirma que a intensidade da força de atração gravitacional entre duas massas m₁ e m₂ é diretamente proporcional ao produto dessas duas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância (r) entre elas. Essa relação pode ser expressa analiticamente pela expressão

 

 

F= G.m₁.m₂/r2,

 

em que a constante universal da gravitação (G) assume, no Sistema Internacional de Unidades (SI), o valor 6,67 × 10^–11. A unidade de medida dessa constante, em função das unidades fundamentais doSI, é

A primeira imagem de um buraco negro foi revelada pela Fundação Nacional de Ciências. A foto disponibilizada mostra um buraco negro no centro da enorme galáxia Messier 87, localizada no aglomerado vizinho de Virgem, a 5 milhões de anos- -luz da Terra.


(“Foto de um buraco negro é revelada pela primeira vez na história”. https://revistagalileu.globo.com, 10.04.2019. Adaptado.)
Considerando que um ano-luz é a distância percorrida pela luz em um ano, no vácuo, com velocidade de 3 × 10⁸ m/s e que um ano possui aproximadamente 3,15 × 10⁷ s, a distância entre esse buraco negro e a Terra é próxima de

Objetos a diferentes temperaturas emitem espectros de radiação eletromagnética que possuem picos em diferentes comprimentos de onda. A figura abaixo apresenta as curvas de intensidade de emissão por comprimento de onda (normalizadas para ficarem na mesma escala) para três estrelas conhecidas: Spica, da constelação de Virgem, nosso Sol, e Antares, da constelação do Escorpião.

Tendo em vista que a constante da lei dos deslocamentos de Wien é aproximadamente 2,90 x 10^-3 m.K, e levando em conta a lei de Stefan-Boltzmann, que relaciona a intensidade total da emissão com a temperatura, considere as seguintes afirmações sobre as estrelas mencionadas.

I - Spica é a mais brilhante das três. II - A temperatura do Sol é de aproximadamente 5800 K. III- Antares é a mais fria das três.
Quais estão corretas?