Questões de Física PSS - Gases e Termodinâmica

(Pss06) O raio médio da órbita de Marte em torno do Sol é cerca de 4 vezes maior do que o raio médio da órbita de Mercúrio. Conseqüentemente, a razão, entre os períodos dos movimentos de translação de Marte e de Mercúrio em torno do Sol, é aproximadamente:

a)1 b) 2 c) 4 d) 8 e) 16 f) 24

(Pss06) Um astronauta está em torno da Terra em uma órbita circular, com raio duas vezes o raio desse planeta. Nessas circunstâncias, o peso do astronauta, comparado ao seu peso na Terra, será:

a) a metade. d) quatro vezes maior.b) o dobro. e) oito vezes menor.c)quatro vezes menor. f)oito vezes maior.

(Pss07)-1- Dois satélites idênticos são colocados em órbitas circulares estáveis: um em torno da Terra e o outro em torno de Marte. Como a massa da Terra é, aproximadamente, nove vezes maior que a de Marte e considerando que os satélites descrevem órbitas de raios iguais, a razão entre os períodos dos satélites em torno da Terra e de Marte é:

a) 1/10 b) 1/9 c) 1/6 d) 1/3 e) 1

(Pss07)-2-Considere um satélite artificial, girando em órbita circular estável ao redor da Terra. Nesse contexto, adotando o referencial em que a energia potencial gravitacional é nula no infinito, identifique, dentre as proposições abaixo, as verdadeiras.(01) A velocidade do satélite varia com a raiz quadrada da sua massa.(02) A energia potencial gravitacional do satélite será sempre negativa.(04) O período do movimento do satélite é proporcional ao cubo do raio.(08) A energia mecânica total do satélite é sempre positiva.(16) A velocidade areolar do satélite é sempre constante.

(Pss08) Tanto a energia cinética (K) como a energia potencial (U) de um satélite em órbita circular em torno de um planeta dependem do raio (r) da órbita. Essas dependências estão melhor representadas pelo gráfico:

a) d)

b) e)

c)

(Pss09)-1

(Pss09)-2- Em uma aula sobre Gravitação, um professor de Física propõe aos seus alunos analisarem o sistema constituído por um planeta de massa m e raio r, o qual se encontra em órbita circular de raio R0 em torno de uma estrela de raio R e massa M. Com o objetivo de avaliar os conhecimentos desses alunos acerca do assunto, o professor elabora as afirmativas abaixo. Considerando R0 >> R + r, dentre essas afirmativas, identifique as corretas:

I. Se a massa do planeta fosse 2m, o período de rotação não se alteraria.

II. Se o raio do planeta fosse 2r, o período de rotação não se alteraria.

III. Se o raio da órbita fosse 2R0, o período de rotação não se alteraria.

IV. Se o raio da estrela fosse 2R, o período de rotação não se alteraria.

V. Se a massa da estrela fosse 2M, o período de rotação não se alteraria.

(Pss10)-1- Em um sistema planetário distante, os planetas X e Y descrevem órbitas circulares em torno de uma estrela. Sabendo que o raio da órbita do planeta X é quatro vezes maior que o da órbita do planeta Y e que o módulo da velocidade do planeta X é de 12 km/s, é correto afirmar que o módulo da velocidade, em km/s, do planeta Y é de:

a) 3 c) 12 e) 48b) 6 d) 24

(Pss10)-2- Um foguete de 5 toneladas de massa move-se da Lua para a Terra. Em um determinado momento da viagem, observa-se que o foguete encontra-se ao longo da linha reta que une os centros da Terra e da Lua. Nesse contexto, considere as seguintes informações: o zero da energia potencial gravitacional é tomado em um ponto muito distante da Terra e da Lua, isto é, no infinito; a massa da Terra é cerca de 80 vezes maior que a massa da Lua; a energia potencial gravitacional entre o foguete e a Terra é denotada por U T e entre o foguete e a Lua, por U L ; a distância entre o foguete e o centro da Terra é denotada por d T e entre o foguete e o centro da Lua, por d L ; O módulo da força entre o foguete e a Terra é denotado por F T e entre o foguete e a Lua, por F L .

Diante do exposto, identifique as afirmativas corretas:

I. Se U L =U T, então d L < d T .II. Se o foguete for deixado em repouso no ponto onde U L =U T , então ele permanecerá em repouso.III. Se F L = F T , então d L < d T.IV. Se F L = F T , então U L =U T .V. O ponto onde U L =U T não depende da massa do foguete.

(Pss11) Os satélites artificiais são uma conquista da tecnologia moderna e os seus propósitos são variados. Existem satélites com fins militares, de comunicação, de monitoramento etc. e todo satélite tem uma órbita e uma velocidade orbital bem determinadas. Nesse contexto, considere um satélite de comunicação que descreve uma órbita circular em torno da Terra com um período de revolução de 8x104 s. Com base nessas informações e desprezando o movimento da Terra, é correto afirmar que esse satélite gira em torno da Terra com uma velocidade orbital de:a) 1.000 m/s d) 3.000 m/sb) 1.500 m/s e) 3.500 m/sc) 2.000 m/s

(Pss12) A conquista do espaço é um sonho antigo da humanidade. A construção da Estação Espacial Internacional foi um enorme avanço nessa direção. Atualmente, os astronautas são transportados para essa estação através de ônibus espacial. Em uma das idas da Terra até a estação, um astronauta, com 80 kg de massa, resolve estudar a variação do seu peso em relação à distância da superfície da Terra. Para isso, ele faz toda a viagem Terra-Estação monitorando o seu peso. Sabendo que a estação espacial está a uma distância da superfície da Terra exatamente igual ao seu raio (RT), considere que• o movimento de rotação da Terra pode ser desprezado;• o ônibus espacial faz todo o percurso em linha reta, mantendo a sua velocidade constante.

Com base nessas informações, verifica-se que a variação do peso do astronauta em relação à distância da superfície da Terra, r, está melhor representada no gráfico:

a) b) c)

d) e)

(Pss13) Recentemente, noticiou-se a chegada do robô Curiosity a Marte. Antes de descer sobre a superfície, o robô orbitou em torno de Marte com uma trajetória circular de raio R e período T. Esse mesmo satélite orbitaria em torno da Terra com um trajetória circular de raio 3R e período 2T. Sabendo que a terceira lei de Kepler é dada por

onde M é a massa do corpo central, e K uma constante , identifique a razão entre as massas da Terra e de Marte:

a) 27/ 4 b) 3/2 c) 9/8 d) 8/9 e) 4/27

Gabarito

Pss06-1- d Pss06-2-c Pss07-1-d Pss07-2- 18 Pss08-d Pss09-1- b Pss09-2- I, II e IV Pss10-1-d Pss10-2 – I, III e V Pss11-d Pss12- a Pss13- a

T 2 = K_ R3 M

g = GM / (R + h ) 2