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Gravitação 125RG 1 TAREFÃO 1. Determine a intensidade do campo gravitacional a: a) 2,0 × 10 4 km do centro da Terra; b) 5,6 × 10 3 km da sua superfície. Dados: massa da Terra, M = 6,0 × 10 24 kg. raio da Terra, R = 6,4 × 10 3 km. constante de gravitação universal, G = 6,7 × 10 –11 unidades do SI. Não considere a rotação da Terra. 2. Calcule a aceleração da gravidade de Júpiter, sabendo que sua massa é cerca de 300 vezes maior que a da Terra e seu diâmetro 10 vezes maior que o da Terra. Adote g 0 = 9,8 m/s 2 para a Terra. 3. A massa da Terra é 81 vezes a da Lua. A dis- tância da Terra à Lua é de 380.000 km. A que distância do centro da Terra se situa o ponto onde o campo gravitacional é nulo? 4. Admita que o raio da Terra é R = 6.400 km. A que altitude um astronauta terá seu peso redu- zido a 4/9 do peso que tem na superfície da Terra? 5. A massa da Terra é 81 vezes a massa da Lua e o raio da Terra é, aproximadamente, 4 vezes o raio da Lua. Sendo g o módulo da aceleração da gravidade nas proximidades da superfície da Terra, determine a aceleração da gravidade nas proximidades da superfície da Lua. 6. Julgue os itens. 1 Existe força gravitacional entre dois cor- pos somente quando grandes massas in- teragem. 2 A velocidade de um planeta é maior quan- do ele se encontra mais próximo do sol. 3 A órbita de um planeta, em torno do sol, é uma elipse e o Sol está situado num dos fo- cos da elipse. 4 A força centrípeta, que mantém um planeta em sua órbita, é devido à atração do sol so- bre esse planeta. 5 Os períodos de revolução dos planetas, em torno do Sol, são diferentes uns dos outros. 7. Julgue os itens. 1 Independente da posição considerada, o módulo da aceleração da gravidade ter- restre vale 9,8 m/s 2 . 2 A intensidade do campo gravitacional ter- restre decresce com a altitude. 3 No centro de massa da Terra, a acelera- ção gravitacional é nula. 8. É sabido que no interior de uma nave na órbita da Terra, os corpos “flutuam”. Essa “ausência” de gravidade ocorre principalmente pelo fato de: a) a nave está muito afastada da Terra. b) haver ausência de atmosfera. c) haver atração exercida pela Lua. d) a nave está “caindo livremente” ao percor- rer sua órbita circular. e) a nave está livre de quaisquer ações gravi- tacionais. 9. As quatro estações do ano podem ser explica- das: a) pela rotação da Terra em torno de seu eixo. b) pela órbita elíptica descrita pela Terra em torno do Sol. c) pelo movimento combinado de rotação e translação da Terra. d) pela inclinação do eixo principal da Terra durante a translação. e) pelo movimento de translação da Terra. 10. Julgue os Itens. 1 a força gravitacional entre dois corpos é sempre de atração. 2 a força gravitacional entre dois pontos ma- teriais tem a direção da reta que os une. 3 a intensidade da força gravitacional entre dois pontos materiais é inversamente pro- porcional ao quadrado da distância que os separa. 4 a força que mantém a Lua em órbita ao redor da Terra é de origem gravitacional. 5 a intensidade da força gravitacional que um ponto material A exerce sobre um pon- to material B não é necessariamente igual à intensidade da força gravitacional que B exerce em A. 11. Dois pontos materiais de massas m 1 e m 2 , respectivamente, atraem-se mutuamente com força de intensidade F quando separados por uma distância d. Triplicando-se uma das mas-

Gravitacao

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  • Gravitao

    125RG 1

    TAREFO

    1. Determine a intensidade do campo gravitacional a:

    a) 2,0 104 km do centro da Terra; b) 5,6 103 km da sua superfcie.

    Dados: massa da Terra, M = 6,0 10 24 kg. raio da Terra, R = 6,4 103 km. constante de gravitao universal,G = 6,7 1011 unidades do SI. No considere a rotao da Terra.

    2. Calcule a acelerao da gravidade de Jpiter,

    sabendo que sua massa cerca de 300 vezes maior que a da Terra e seu dimetro 10 vezes maior que o da Terra. Adote g0 = 9,8 m/s2 para a Terra.

    3. A massa da Terra 81 vezes a da Lua. A dis-

    tncia da Terra Lua de 380.000 km. A que distncia do centro da Terra se situa o ponto onde o campo gravitacional nulo?

    4. Admita que o raio da Terra R = 6.400 km. A

    que altitude um astronauta ter seu peso redu-zido a 4/9 do peso que tem na superfcie da Terra?

    5. A massa da Terra 81 vezes a massa da Lua e

    o raio da Terra , aproximadamente, 4 vezes o raio da Lua. Sendo g o mdulo da acelerao da gravidade nas proximidades da superfcie da Terra, determine a acelerao da gravidade nas proximidades da superfcie da Lua.

    6. Julgue os itens.

    1 Existe fora gravitacional entre dois cor-pos somente quando grandes massas in-teragem.

    2 A velocidade de um planeta maior quan-do ele se encontra mais prximo do sol.

    3 A rbita de um planeta, em torno do sol, uma elipse e o Sol est situado num dos fo-cos da elipse.

    4 A fora centrpeta, que mantm um planeta em sua rbita, devido atrao do sol so-bre esse planeta.

    5 Os perodos de revoluo dos planetas, em torno do Sol, so diferentes uns dos outros.

    7. Julgue os itens.

    1 Independente da posio considerada, o mdulo da acelerao da gravidade ter-restre vale 9,8 m/s2.

    2 A intensidade do campo gravitacional ter-restre decresce com a altitude.

    3 No centro de massa da Terra, a acelera-o gravitacional nula.

    8. sabido que no interior de uma nave na rbita da Terra, os corpos flutuam. Essa ausncia de gravidade ocorre principalmente pelo fato de: a) a nave est muito afastada da Terra. b) haver ausncia de atmosfera. c) haver atrao exercida pela Lua. d) a nave est caindo livremente ao percor-

    rer sua rbita circular. e) a nave est livre de quaisquer aes gravi-

    tacionais. 9. As quatro estaes do ano podem ser explica-

    das: a) pela rotao da Terra em torno de seu eixo. b) pela rbita elptica descrita pela Terra em

    torno do Sol. c) pelo movimento combinado de rotao e

    translao da Terra. d) pela inclinao do eixo principal da Terra

    durante a translao. e) pelo movimento de translao da Terra.

    10. Julgue os Itens.

    1 a fora gravitacional entre dois corpos sempre de atrao.

    2 a fora gravitacional entre dois pontos ma-teriais tem a direo da reta que os une.

    3 a intensidade da fora gravitacional entre dois pontos materiais inversamente pro-porcional ao quadrado da distncia que os separa.

    4 a fora que mantm a Lua em rbita ao redor da Terra de origem gravitacional.

    5 a intensidade da fora gravitacional que um ponto material A exerce sobre um pon-to material B no necessariamente igual intensidade da fora gravitacional que B exerce em A.

    11. Dois pontos materiais de massas m1 e m2, respectivamente, atraem-se mutuamente com fora de intensidade F quando separados por uma distncia d. Triplicando-se uma das mas-

  • Gravitao

    2 125RG

    sas e dobrando-se a distncia, a fora de atra-o passa a ter a intensidade:

    a) 2 F b) 3 F

    c) 2F3

    d) 4F3

    e) 4F

    12. Dois pontos materiais de massas m e 4 m, respectivamente, esto separados por uma distncia d. A que distncia de m em funo de d deve ser colocado um terceiro ponto material de massa 2 m, para que seja nula a resultante das foras gravitacionais sobre ele?

    13. (UFRS) O mdulo da fora de atrao gravita-

    cional entre duas pequenas esferas de massa m, iguais, cujos centos esto separados por uma distncia d, F. Substituindo-se uma das esferas por outra de massa 2 m e reduzindo-se a separao entre os centros das esferas para d/2, resulta uma for;ca gravitacional de mdu-lo:

    a) F b) 2F c) 4F d) 8F e) 16F

    14. (FMSC SP) Trs esferas (X, Y e Z) esto

    fixas em uma haste, como se representa na fi-gura a seguir. A esfera Y eqidistante de X e Z. O mdulo da fora de atrao gravitacional entre X e Y igual a F.

    Qual o mdulo da resultante das foras de atrao gravitacional que X e Y exercem sobre Z? (As massas das trs esferas so iguais.)

    a) (5/4)F b) (4/5)F c) 2F d) F/2 e) (3/2)F

    15. (Fuvest SP) A razo entre as massas de um planeta e de um satlite 81. Um foguete est a uma distncia R do planeta e a uma distn-cia r do satlite. Qual deve ser o valor da razo

    rR para que as duas foras de atrao sobre a

    foguete se equilibrem?

    a) 1 b) 3 c) 9 d) 27 e) 81

  • Gravitao

    215RG 3

    RESPOSTAS TAREFO 1. a) g = 1,0 m/s2

    b) g = 2,8 m/s2 2. g = 29,4 m/s2 3. O ponto esta a uma distncia de 3,42 108 m

    do centro da Terra. 4. A uma altitude de 3200 km 5. glua = 1,97 m/s2 6. E C C C C 7. E C C 8. d 9. c 10. C C C C E 11. d

    12. 3d

    13. d 14. a 15. c