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Gravitação

Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Gravitação com questões de vestibulares militares.



01. (EEAR) A atração gravitacional que o Sol exerce sobre a Terra vale 3,5.10²² N. A massa da Terra vale 6,0.1024 kg. Considerando que a Terra realiza um movimento circular uniforme em torno do Sol, sua aceleração centrípeta (m/s²) devido a esse movimento é, aproximadamente

  1. 6,4.102
  2. 5,8.10-3
  3. 4,9.10-2
  4. 2,1.103

02. (EMESCAM) “A microgravidade, e os benefícios proporcionados por sua aplicação, despontam como uma das mais promissoras atividades de natureza espacial devido ao seu potencial para o desenvolvimento de pesquisas e futuramente de produtos nas áreas da biologia, da biotecnologia, da química, e das ciências agrícolas e dos materiais.”

{http://educacaoespacial.files.wordpress.com/2010/10/ijespacial_01_microgravidade_p1.pdf}

A microgravidade ou gravidade quase nula pode ser conseguida numa estação espacial em órbita situada a algumas centenas de quilômetros da superfície da Terra.

Sobre essa situação é correto afirmar que:

  1. O campo gravitacional da Terra decresce com o inverso do quadrado da distância a partir do centro do planeta e assim esse campo é aproximadamente nulo na órbita onde está a estação espacial.
  2. A estação espacial deve ser colocada exatamente no ponto onde as forças gravitacionais da Terra e da Lua se anulam sobre a estação, de forma que ela fique em equilíbrio e sem aceleração.
  3. O único jeito de manter a estação espacial em órbita é fazer com que ela tenha a mesma velocidade angular da Terra e assim o astronauta tem a sensação de gravidade nula.
  4. A estação espacial, além de orbitar a Terra precisa desenvolver uma rotação em torno do seu próprio eixo tal que a força centrífuga anule a gravidade da Terra.
  5. A estação espacial e tudo que está dentro dela estão constantemente em queda livre em relação à Terra e dentro dela os objetos experimentam microgravidade.

03. (EFOMM) O fenômeno das marés ocorre devido à diferença da atração gravitacional com a Lua em diferentes pontos da Terra. Uma consequência direta desse fenômeno é a dissipação da energia mecânica do sistema Terra-Lua resultando no aumento da distância da órbita da Lua em torno do nosso planeta. Considere a órbita circular e que esse aumento seja de 4,0 cm ao ano.

Que percentual da energia mecânica do sistema Terra-Lua foi dissipada, ao longo de 1.000.000.000 anos, quando a distância inicial entre os centros da Terra e da Lua era de 400.000 Km?

  1. 0,9 %
  2. 1,8 %
  3. 5,4 %
  4. 9,1 %
  5. 18,2 %

04. (EsPCEx) Consideramos que o planeta Marte possui um décimo da massa da Terra e um raio igual à metade do raio do nosso planeta. Se o módulo da força gravitacional sobre um astronauta na superfície da Terra é igual a 700 N, na superfície de Marte seria igual a:

  1. 700 N
  2. 280 N
  3. 140 N
  4. 70 N
  5. 17,5 N

05. (EN) A aceleração da gravidade ao nível do mar em nosso planeta vale aproximadamente 9,8 m/s².

Na superfície de Plutão, cuja massa é 0,20% da massa da Terra e seu raio 80% menor que o raio da Terra, a aceleração da gravidade, em m/s², será aproximadamente igual a:

  1. 0,98
  2. 0,61
  3. 0,49
  4. 0,28
  5. 0,12

06. (EsPCEx) O campo gravitacional da Terra, em determinado ponto do espaço, imprime a um objeto de massa de 1 kg a aceleração de 5 m/s². A aceleração que esse campo imprime a um outro objeto de massa de 3 kg, nesse mesmo ponto, é de:

  1. 0,6 m/s²
  2. 1 m/s²
  3. 3 m/s²
  4. 5 m/s²
  5. 15 m/s²

07. (EEAR) Uma nave espacial de massa M é lançada em direção à lua. Quando a distância entre a nave e a lua é de 2,0.108 m, a força de atração entre esses corpos vale F. Quando a distância entre a nave e a lua diminuir para 0,5.108 m, a força de atração entre elas será:

  1. F/8
  2. F/4
  3. F/16
  4. 16F

08. (EsPCEx) Na superfície da Terra, considerada uma esfera perfeita de raio igual a 6400 km, a aceleração da gravidade é igual a g.

Essa aceleração da gravidade ficará reduzida a g/9 a uma altura, a partir do solo, igual a

  1. 9600 km.
  2. 12800 km.
  3. 16000 km.
  4. 19200 km.
  5. 22400 km.

09. (EN) 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.

  1. GMT² = 2π²D³; o vetor velocidade linear de cada uma das estrelas em relação ao centro de massa do sistema é constante; a energia mecânica do sistema é conservada.
  2. GMT² = 2π²D³; a velocidade angular de cada uma das estrelas em relação ao centro de massa do sistema é constante; a energia cinética do sistema é conservada.
  3. GMT² = 2π²D³: a velocidade angular de cada uma das estrelas em relação ao centro de massa do sistema é constante; a energia mecânica de cada uma das estrelas é conservada.
  4. 2GMT² = 2π²D³ o vetor velocidade linear de cada uma das estrelas em relação ao centro de massa do sistema é constante; a energia mecânica do sistema é conservada.
  5. 2GMT² = 2π²D³; a velocidade angular de cada uma das estrelas em relação ao centro de massa do sistema é constante; a energia mecânica de cada uma das estrelas é conservada.

10. (EEAR) Dois corpos de massas m1 e m2 estão separados por uma distância d e interagem entre si com uma força gravitacional F. Se duplicarmos o valor de m1 e reduzirmos a distância entre os corpos pela metade, a nova força de interação gravitacional entre eles, em função de F, será

  1. F/8
  2. F/4
  3. 4F
  4. 8F
.