Ensino Médio – Unidade São Judas Tadeu
Professor (a):
Aluno (a):
Pedro Paulo
Série: 1ª
Data: ____/ ____/ 2015.
LISTA DE FÍSICA I
Obs: Entregar apenas os cálculos escritos de forma organizada.
Questão 01 - (ITA SP/2007)
Lançado verticalmente da Terra com velocidade inicial V0, um parafuso de massa m chega com
velocidade nula na órbita de um satélite artificial, geoestacionário em relação à Terra, que se situa
na mesma vertical. Desprezando a resistência do ar, determine a velocidade V0 em função da
aceleração da gravidade g na superfície da Terra, raio da Terra R e altura h do satélite.
Questão 02 - (UNESP/2008)
Em abril deste ano, foi anunciada a descoberta de G581c, um novo planeta fora de nosso sistema
solar e que tem algumas semelhanças com a Terra. Entre as várias características anunciadas está o
seu raio, 1,5 vezes maior que o da Terra. Considerando que a massa específica desse planeta seja
uniforme e igual à da Terra, utilize a lei da gravitação universal de Newton para calcular a
aceleração da gravidade na superfície de G581c, em termos da aceleração da gravidade g, na
superfície da Terra.
Questão 03 - (UFPE/2013)
Um planeta realiza uma órbita elíptica com uma estrela em um dos focos. Em dois meses, o
segmento de reta que liga a estrela ao planeta varre uma área A no plano da órbita do planeta. Em
32 meses tal segmento varre uma área igual a αA. Qual o valor de α?
Questão 04 - (UFF RJ/1992)
Em certo sistema planetário, alinham-se, num dado momento, um planeta, um asteróide e um
satélite, como representa a figura.
R
9R
3R
Asteróide
Satélite
Planeta
Sabendo-se que:
1. a massa do satélite é mil vezes menor que a massa do planeta;
2. o raio do satélite é muito menor que o raio R do planeta,
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Determine a razão entre as forças gravitacionais exercidas pelo planeta e pelo satélite sobre o
asteróide.
Questão 05 - (UFF RJ/1995)
A órbita da Terra em torno do Sol pode ser considerada como circular com uma excelente
aproximação. Nestas circunstâncias, o raio de órbita r é de 149,5 milhões de quilômetros ( distância
média da Terra ao Sol ). Por outro lado, o período T deste movimento é de 1 ano ou 31,56 milhões
de segundos. A tabela a seguir apresenta estes outros dados:
r ( 109 m ) T (106 s)
149,5
31,56
r3 (1033 m3)
3,34
Constante da gravitação universal:
2
2
G = 6,67 x 10-11 N.m2 e 4Gπ = 5,92 x 1011
kg
T2 (1015 s2)
0,996
kg 2
N.m 2
a) Escreva a expressão da Lei da Gravitação de Newton para o sistema Sol-Terra, explicando o
significado de cada grandeza.
b) Aplique a 2a Lei de Newton ao sistema, deduzindo uma expressão que relacione o período do
movimento com o raio da órbita.
c) A partir dos dados fornecidos, determine o valor aproximado da massa do Sol.
Questão 06 - (FUVEST SP/2005)
Um satélite artificial, em órbita circular em torno da Terra, mantém um período que depende de sua
altura em relação à superfície da Terra. Determine
a) o período T0 do satélite, em minutos, quando sua órbita está muito próxima da superfície. (Ou
seja, está a uma distância do centro da Terra praticamente igual ao raio da Terra).
b) o período T4 do satélite, em minutos, quando sua órbita está a uma distância do centro da Terra
aproximadamente igual a quatro vezes o raio da Terra.
NOTE E ADOTE: A força de atração gravitacional sobre um corpo de massa m é F = GmMT/r2, em
que r é a distância entre a massa e o centro da Terra, G é a constante gravitacional e MT é a massa
da Terra. Na superfície da Terra, F = mg em que g = GMT/RT2 ; g = 10m/s2 e RT = 6,4 ⋅ 106m.
(Para resolver essa questão, não é necessário conhecer nem G nem MT).
Considere π ≈ 3
Questão 07 - (UnB DF/2001)
O termo microgravidade refere-se a ambientes em que o valor da aceleração gravitacional é menor
que 1µg, ou seja, 1 milionésimo do módulo da aceleração gravitacional, g, na superfície terrestre.
Considerando o raio da Terra igual a 6,4 x 106 m, e desprezando quaisquer outras forças além da
força gravitacional terrestre, calcule a distância, medida a partir do centro da Terra, al~em da qual
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um objeto estará em um ambiente de microgravidade. Em seguida, utilizando a distância média
entre a Terra e a Lua, igual a 3,4 x 108 m, como unidade de medida, expresse o valor calculado
nessa unidade, desprezando, caso exista, a parte fracionária do resultado obtido.
Questão 08 - (UNESP/2007)
Satélites de órbita polar giram numa órbita que passa sobre os pólos terrestres e que permanece
sempre em um plano fixo em relação às estrelas. Pesquisadores de estações oceanográficas,
preocupados com os efeitos do aquecimento global, utilizam satélites desse tipo para detectar
regularmente pequenas variações de temperatura e medir o espectro da radiação térmica de
diferentes regiões do planeta. Considere o satélite a 5 298 km acima da superfície da Terra,
deslocando-se com velocidade de 5 849 m/s em uma órbita circular. Estime quantas passagens o
satélite fará pela linha do equador em cada período de 24 horas.
Utilize a aproximação π = 3,0 e suponha a Terra esférica, com raio de 6 400 km.
Questão 09 - (UFOP MG/1994)
Considere um satélite artificial em órbita circular em torno da Terra, contida no plano equatorial
terrestre.
a) Suponha que se queira colocar o satélite em órbita estacionária, isto é, o satélite acompanha o
movimento de rotação da Terra, parecendo estar parado em relação a um observador na Terra.
Mostre que para se obter tal órbita, o satélite deverá estar a uma altitude apropriada em relação à
superfície da Terra.
b) Se o raio da órbita do satélite, inicialmente em órbita estacionária, aumentar um pouco, de forma
que o mesmo permaneça ainda em órbita circular, como deverá ser o movimento do satélite do
ponto de vista do observador na Terra? Explique.
Questão 10 - (UFOP MG/1996)
I. Quando uma ave espacial está em movimento circular uniforme em torno da Terra, vemos que os
astronautas e objetos no interior da nave parecem “flutuar”. Das alternativas abaixo, a que melhor
representa uma explicação física para o fenômeno é:
a) Os pesos dos objetos e dos astronautas no interior da nave são nulos.
b) As acelerações, em relação á Terra, dos objetos e dos astronautas no interior da nave são nulas.
c) As massas dos astronautas e dos objetos no interior da nave são nulas.
d) A nave, os astronautas e os objetos estão em queda livre.
e) Nenhuma força atua nos astronautas e objetos que estão no interior da nave.
II. Justifique sua resposta.
III. Suponha que a nave esteja em uma órbita a uma altura de 640km em relação à superfície da
Terra (ou seja 0,1 vez o raio terrestre). Sabendo-se que a massa de um astronauta na Terra é de
86kg, determine sua massa e seu peso dentro da nave.
Dado: a aceleração da gravidade na superfície da Terra é g = 10m/s2.
Bom Final de Semana!!!
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