Questões Militares
Sobre gravitação universal em física
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As figuras a seguir ilustram, simplificadamente, o princípio de
funcionamento de um GPS: três satélites, posicionados a
distâncias R1, R2 e R3, emitem ondas eletromagnéticas que
comunicam a receptores situados na superfície da Terra suas
respectivas distâncias ao longo do tempo. Tais satélites perfazem
duas voltas por dia na Terra, enquanto satélites geoestacionários
demoram um dia para dar uma volta no nosso planeta.
A partir das informações e das figuras apresentadas, julgue o seguinte item.
Considere que dois satélites, de massas m1 e m2,
respectivamente, sendo m2 igual ao dobro de m1, estejam em
órbita circular no mesmo planeta a uma mesma altitude, com
velocidades v1 e v2, respectivamente. Nessa situação, a
velocidade v2 será igual à metade da velocidade v1.
Considere que a órbita do asteroide está no mesmo plano da órbita da Terra e que esses astros e o Sol ocupam a mesma posição relativa, a cada t anos terrestres.
Assim, o menor valor de t é:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes:
Aceleração local da gravidade g = 10 m/s2 .
Constante gravitacional universal G = 6,67×10−11 m3 .kg−1.s−2 .
Velocidade da luz no vácuo c = 3,0×108 m/s.
Constante de Planck reduzida h = 1,05×10−34 J.s.
Permeabilidade magnética do vácuo µ0 = 4π×10−7 N.A−2 .
Carga elétrica elementar e = 1,6×10−19C.
Massa do elétron m0 = 9,1×10−31 kg.
Constante eletrostática do vácuo K0 = 9,0×109 N.m2.C-2.
Considere as seguintes afirmações em relação à Gravitação Universal e marque V para verdadeiro e F para falso. Em seguida, assinale a alternativa com a sequência correta.
( ) As Leis de Kepler são válidas para quaisquer sistemas em que corpos gravitam em torno de um corpo central.
( ) Um satélite da Terra, movendo-se numa trajetória circular de raio R, terá seu período duas vezes maior do que o período de um outro satélite terrestre de órbita circular de raio R/2.
( ) A força de atração gravitacional entre dois planetas quaisquer do sistema solar será maior quanto maior forem as suas massas e menor for a distância entre eles.
( ) A velocidade de um planeta em órbita em torno do Sol não é constante, alcançando seu máximo valor no afélio.
, o raio da Terra obtido por meio
desse experimento é Observações: • considere a terra uma esfera perfeita; • considere o eixo de rotação do planeta perpendicular ao plano de translação; • o experimento foi executado na linha do Equador; e • desconsidere o movimento de translação da Terra.
Dados: • período de rotação da Terra: T; e • distância vertical entre os olhos do segundo observador e o nível do mar: ℎ
Analise a figura abaixo.
A figura acima mostra um sistema isolado de três partículas de massa m, ocupando os vértices de um triângulo equilátero inscrito em uma circunferência de raio R. Nessa configuração, a energia potencial gravitacional é U0. Considerando que a energia potencial gravitacional é nula no infinito, se o raio é reduzido à metade, qual é a razão entre variação da energia potencial gravitacional do sistema e a energia potencial gravitacional inicial, ΔU/U0?
π = 3,14;
Aceleração da gravidade =10 m/s2.
Pressão atmosférica no nível do mar = 1,01 x 105 Pa
1 cal = 4,2 J.
Calor específico da água = 1 cal/g.K.
Calor específico do gelo = 0,5 cal/g.K.
Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.
Constante dos gases ideais = 8,31 J/mol.K.
Constante de Coulomb = 9,0 x 109 N m2/C2.
( ) Um satélite em órbita em torno da Terra possui massa, no entanto, não possui peso. ( ) Uma nave espacial no espaço, livre de atrito e de toda e qualquer força de atração ou repulsão, permanecerá sempre em repouso ou em movimento retilíneo uniforme em relação a referenciais inerciais. ( ) É necessário que um corpo esteja sob a ação de uma força resultante diferente de zero para permanecer em movimento. ( ) Sol e Terra se atraem com forças gravitado na is de intensidades diferentes. ( ) Peso e normal constituem um par ação-reação. ( ) Peso e massa são grandezas físicas vetoriais. ( ) A energia mecânica de um sistema, que é a soma da energia cinética com as energias potenciais, é sempre conservada.
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal G = 7 x 10-11 m3/kg.s2. Aceleraçao da gravidade g = 10 m /s2. Velocidade do som no ar = 340 m/s. Raio da Terra R = 6400 km. Constante dos gases R = 8,3 J/mol.K. Indice adiabatico do ar y = CP/CV = 1,4. Massa molecular do ar Mar = 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnetica do vacuo μ0 = 4π x 10-7 N/A2.
Pressão atmosferica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da agua = 1 ,0 g/cm3
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal G = 7 x 10-11 m3/kg.s2. Aceleraçao da gravidade g = 10 m /s2. Velocidade do som no ar = 340 m/s. Raio da Terra R = 6400 km. Constante dos gases R = 8,3 J/mol.K. Indice adiabatico do ar y = CP/CV = 1,4. Massa molecular do ar Mar = 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnetica do vacuo μ0 = 4π x 10-7 N/A2.
Pressão atmosferica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da agua = 1 ,0 g/cm3
Analise a figura a seguir.
A figura acima exibe um sistema binário de estrelas,
isolado, que é composto por duas estrelas de mesmo
tamanho e de mesma massa M. O sistema, estável, gira
em torno do seu centro de massa com um período de
rotação constante T. Sendo D a distância entre as estrelas
e G a constante gravitacional universal, assinale a opção
correta.
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