Questão nº 36

Questão de Física · FGV SME-SP EFII e Médio 2023 (nº 36)

FGV2023FísicaFísica

Um estudante, quando aprendeu a Lei da Gravitação Universal, ao saber que o primeiro satélite artificial da Terra, o Sputinik 1, lançado em 1957, tinha o tamanho de uma bola de basquete, resolveu estimar sua velocidade orbital, supondo sua órbita circular.
Para isto pesquisou na internet e obteve os valores da massa e do raio da Terra, da massa do Sputinik 1 e da altitude em que se encontrava e da constante de gravitação universal.
Ao fazer os cálculos verificou que era desnecessário saber o valor

Ada massa da Terra.
Bdo raio da Terra.
Cda massa do Sputinik 1. (alternativa correta)
Dda altura em que se encontrava.
Eda constante da gravitação universal.

Resposta comentada

Gabarito Alternativa C

(A) Incorreta: a massa da Terra $M$ aparece na expressão $v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$ e é indispensável.
(B) Incorreta: o raio da Terra é necessário para compor $r=R_{Terra}+h$ .
(C) Correta: igualando força gravitacional e resultante centrípeta, a massa do satélite se cancela: $\frac{GMm}{r^2}=\frac{mv^2}{r}\Rightarrow v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$ , que não depende de $m$ .
(D) Incorreta: a altitude $h$ é necessária para o raio orbital $r=R_{Terra}+h$ .
(E) Incorreta: a constante $G$ figura explicitamente na fórmula da velocidade orbital.

Fonte: FGV SME-SP EFII e Médio 2023 Física (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

Questão de Física · FGV SME-SP EFII e Médio 2023 (nº 36)

Resposta comentada

Continue estudando