1. Os
satélites artificiais são muito importantes nas telecomunicações e, também, nos
estudos do espaço. Existe uma grande quantidade deles orbitando em torno da
Terra. Imagine que um desses satélites gira em órbita circular a uma altura h
da superfície do planeta. Sendo R o raio da Terra e g a aceleração da gravidade
na superfície terrestre, pode-se afirmar que a órbita do satélite obedece a
a) T2 = 4π2
· (R + h)/g.
b) T2
= 4π2 · (R + h)3/(g · R2).
c) T2 = 2π2
· (R – h)3/(g · R2).
d) T2 = 4π2
· R3/[(R + h)2 · g].
e) T2 = 4π2
· R/g.
2. Hubble capta
estrela arrancando atmosfera de exoplaneta
Uma equipe internacional
de astrônomos, usando dados do Telescópio Espacial Hubble, detectou
mudanças significativas na atmosfera de um planeta localizado fora do
nosso Sistema Solar (exoplaneta). Os cientistas concluíram que as
variações atmosféricas ocorreram em resposta a uma fortíssima erupção da
estrela, um evento observado por um outro telescópio da NASA,
o Swift. O exoplaneta é o HD 189733b, um gigante
gasoso semelhante a Júpiter, mas cerca de 14% maior e mais massivo. Os
astrônomos classificam-no como um “Júpiter quente”. Observações anteriores
do Hubble mostraram que a atmosfera do exoplaneta atinge uma
temperatura superior a 1.000ºC. O planeta orbita sua estrela a uma
distância de apenas 3 milhões de quilômetros, cerca de 30 vezes mais perto
que a distância da Terra ao Sol, e completa uma órbita a cada 2,2 dias
terrestres. A estrela, chamada HD 189733A, tem cerca de 80% do
tamanho e da massa do nosso Sol. Os pesquisadores calculam que pelo menos
1.000 toneladas de gás estão deixando a atmosfera do planeta a cada segundo. Os
átomos de hidrogênio estão sendo ejetados em velocidades superiores a
480.000 km/h.
Disponível em:
<http://www.nasa.gov>. Acesso em: 5 ago. 2012. (adaptado)
Pelo texto
anterior, observamos que o tempo de órbita do exoplaneta
HD 189733b em torno da estrela HD 189733A é
extraordinariamente pequeno quando comparado ao tempo de órbita da Terra em
torno do Sol (365 dias). Algumas informações importantes como comparações
de massas e distâncias são também fornecidas pelo artigo. As leis
de Kepler e a Lei da Gravitação Universal conseguem explicar muito
bem uma série de comportamentos dos mais diversos corpos celestes.
Baseando-se
nessas leis, qual seria o melhor argumento para o exoplaneta
HD 189733b completar sua órbita em torno da estrela
HD 189733A em um tempo relativamente curto quando comparado com
os 365 dias gastos pela Terra em torno do Sol?
a) O exoplaneta tem uma massa muito grande, o que
aumenta muito a força gravitacional entre ele e sua estrela, diminuindo
bastante o tempo de órbita.
b) Devido à erupção que ocorreu na estrela
HD 189733A, o exoplaneta está perdendo muita massa de gás de sua
atmosfera, ficando mais leve, o que, consequentemente, diminui o seu período de
órbita.
c) A distância do exoplaneta até a
estrela de massa comparável à do Sol é bem menor (cerca de 30 vezes
menor) que a distância Terra-Sol. Isso faz com que o tempo de órbita do
exoplaneta seja tão pequeno.
d) A perda contínua de massa da atmosfera do
HD 189733b faz com que ele seja cada vez mais atraído para a
estrela, diminuindo o seu período de órbita.
e) De acordo com a Lei da Gravitação Universal, a
distância do exoplaneta até a estrela não exerce nenhum tipo de influência
no período de órbita tão pequeno de HD 189733b em torno de
HD 189733A, pois somente suas massas muito grandes é que foram
decisivas para o curto intervalo de tempo de 2,2 dias.
3. Astronauta Chris Hadfi eld canta Space Oddity, de David Bowie, em sua
despedida do espaço
Em
seu vídeo derradeiro a bordo da Estação Espacial Internacional (depois de cinco
meses no espaço ele começa sua viagem de volta à Terra nesta segunda, 13 de
maio de 2013), o canadense se superou e ganhou todas as estrelinhas
possíveis para virar pop star de uma
vez por todas: Chris Hadfi eld gravou uma versão de Space Oddity, de David
Bowie, direto do espaço!
Disponível em: <http://super.abril.com.br> (adaptado).
Acesso em: 19 maio 2013.
A Estação Espacial
Internacional encontra-se em órbita em torno da Terra a uma altitude de
aproximadamente 360 quilômetros, uma órbita tipicamente designada de órbita
terrestre baixa (na verdade, a altitude varia ao longo do tempo em vários
quilômetros devido ao arrastamento atmosférico e reposição). Dizemos isso,
pois, se comparado com o raio da Terra, em torno de 6 400 km, os efeitos da
gravidade terrestre ainda são muito altos. A estação perde, em média, 100
metros de altitude por dia e orbita a Terra em um período de aproximadamente 92
minutos.
A partir dos
textos e da imagem podemos afirmar que o astronauta está flutuando porque
a) nessa altitude média em que a Estação orbita,
onde o valor da gravidade terrestre é nula, nada atrai os corpos.
b) na altitude em que a Estação está, o valor da
gravidade terrestre não é nula, mas é desprezível.
c) na altitude em que a Estação está, o valor da
gravidade terrestre é o mesmo da superfície terrestre.
d) o efeito "gravidade zero"
ocorre porque a estação está "a cair eternamente" por causa da curva
ocasionada pela força centrípeta a que está sujeita.
e) há um equilíbrio estático entre a força
centrípeta e a força centrífuga que agem no astronauta.
4. A cada
ano que passa a Lua se afasta mais da Terra – e isso muda nossas vidas
A Lua está cada vez mais longe de nós. [...]
Nosso satélite natural se afasta a cada ano da Terra e pode trazer, com isso,
mudanças significativas em nosso planeta. O fenômeno acontece principalmente
porque a velocidade de rotação da Terra está reduzindo. Isso ocorre por conta
de causas naturais relacionadas à fricção entre as massas de terra e água no
planeta. O que acontece, no entanto, é que, quando a rotação da Terra diminui
de velocidade, a distância da Lua necessariamente aumenta. Esse fenômeno,
então, faz com que a Lua desvie, aproximadamente, 3,78 centímetros da Terra por
ano. [...]
A CADA ano que passa a Lua se afasta mais da Terra – e
isso muda nossas vidas. Yahoo! Notícias,
18 mar. 2015.
Disponível em: <http://br.noticias.yahoo.com>. Acesso em: 22 abr. 2015. (adaptado)
Disponível em: <http://br.noticias.yahoo.com>. Acesso em: 22 abr. 2015. (adaptado)
Baseando-se
nas informações do texto, a duração de um dia na Terra, com o afastamento da
Lua, será
a) a mesma, pois o efeito desse afastamento
acaba compensando a mudança na rotação da Terra.
b) menor, pois esse afastamento está relacionado
ao aumento da velocidade da rotação da Terra.
c) menor, pois esse afastamento está relacionado à
diminuição da velocidade de rotação da Terra.
d) maior, pois esse afastamento está relacionado
ao aumento da velocidade de rotação da Terra.
e) maior, pois esse afastamento está
relacionado à diminuição da velocidade de rotação da Terra.
5. A
característica que permite identificar um planeta no céu é o seu movimento
relativo às estrelas fixas. Se observarmos a posição de um planeta por
vários dias, verificaremos que sua posição em relação às estrelas
fixas se modifica regularmente. A figura destaca o movimento de Marte
observado em intervalos de 10 dias, registrado da Terra.
Qual a causa
da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura?
a) A maior velocidade orbital da Terra
faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte.
b) A presença de outras estrelas faz com
que sua trajetória seja desviada por meio da atração gravitacional.
c) A órbita de Marte, em torno do Sol, possui uma
forma elíptica mais acentuada que a dos demais planetas.
d) A atração gravitacional entre a Terra e Marte
faz com que este planeta apresente uma órbita irregular em torno do
Sol.
e) A proximidade de Marte com Júpiter, em
algumas épocas do ano, faz com que a atração gravitacional de Júpiter
interfira em seu movimento.
6. Antigravidade
é uma maneira hipotética de se contrabalançar ou modificar os efeitos da
gravidade, tipicamente no contexto de população espacial. Tais sistemas ainda
estão confinados à área de ficção científica, tendo em vista o conhecimento
atual sobre a gravitação. A força da gravidade é a mais fraca das quatro forças
da natureza. As outras forças são a eletromagnética, a nuclear forte e a
nuclear fraca. A força eletromagnética é percebida nos fenômenos relacionados à
eletricidade e ao magnetismo. As outras duas forças, chamadas nucleares,
ocorrem no núcleo dos átomos e também são muito importantes, mas não se
manifestam diretamente em nossas vidas. O rei do pop, Michael Jackson, ficou conhecido pelos passos mirabolantes que
criava para as coreografias de seus shows.
Um deles, a ilusão de inclinação antigravitacional, em que o astro e seus
pupilos param no palco inclinados fora do eixo do corpo, é conseguido graças a
um sapato especial que Michael Jackson patenteou nos EUA. Como o próprio nome
do dispositivo diz (Anti-Gravity Lean-Illusion), trata-se de puro ilusionismo.
O sistema consiste de um sapato com uma espécie de trava no salto que se
encaixa em um gancho na superfície do palco, impedido que o dançarino se
esborrache no chão quando inclinar o corpo para frente além do seu centro de
gravidade. É como se você pudesse estar em um espaço totalmente vazio, sem
nenhum planeta, estrela, asteroide, nada mesmo.
Disponível em:
<http://ciencia.hsw.com.br/antigravidade.htm> (adaptado).
Sobre o
conceito de força, campo gravitacional e seus efeitos, assinale a opção verdadeira.
a) Na Lua não tem gravidade; lá os objetos perdem
peso, apesar de as imagens dos astronautas flutuando nos fazerem pensar que
existe gravidade.
b) Na Lua há bem menos massa que a Terra; então lá
existe uma força de gravidade muito mais fraca: 6 vezes menos que a do nosso
planeta. Assim, tudo na superfície lunar fica seis vezes mais leve! Se você
possui massa de 30 quilos, lá a sua massa reduziria para 5 quilos.
c) A força da gravidade é a mais forte das quatro
forças da natureza. As outras forças são a eletromagnética, a nuclear forte e a
nuclear fraca.
d) A noção de massa pode ser associada à de
quantidade de matéria, mas sua verdadeira definição está além do nível desse
texto. Uma das unidades que usamos para massa é o quilograma. Para não confundir
com peso, basta saber que, quando levamos um objeto para lugares cada vez mais
próximos do centro da Terra, seu peso vai diminuir, enquanto sua massa
permanece igual.
e) A força da gravidade é uma força de
atração. Ela ocorre entre dois objetos quaisquer. Então, tudo está atraindo
tudo. Ela é responsável pela permanência dos corpos celestes que vemos hoje por
todos os lugares do Universo. Foi a gravidade que juntou lentamente gases e
poeira para formar estrelas, planetas, galáxias, etc. Sem a gravidade, o
Universo não existiria como existe hoje.
7. Tobogã
mais alto do mundo fará você despencar de 17 andares de altura
Há um
tobogã sendo erguido no parque aquático Schlitterbahn, em Kansas City (EUA), e
ele quer quebrar recordes. Afinal, recebeu o nome de Verrückt – “insano”
em alemão – por algum motivo, certo? O Verrückt Meg-A-Blaster será o “toboágua
mais alto, mais rápido e mais extremo do mundo”, e está prestes a quebrar o
recorde mundial – que, atualmente, pertence a um do Brasil.
Por
enquanto, o tobogã mais alto do mundo é o Insano, no Beach Park do Ceará. Ele tem
41 metros de altura, “o equivalente a um prédio de 14 andares”, e nele
você cai por cinco segundos, em uma queda livre a 105 km/h. Por motivos de
segurança, só se pode deslizar no Insano com os braços e as pernas cruzadas.
Mas o
Verrückt promete ser “uma estrutura de cair o queixo”, com altura equivalente a
17 andares. A altura final será formalmente anunciada assim que a
construção do tobogã for concluída. Além disso, você poderá deslizar a
mais de 100 km/h com outros três amigos, pois o Meg-A-Blaster é largo o
suficiente para quatro pessoas. E no final, há uma elevação adicional para
deixar tudo ainda mais assustador.
Disponível em:
<http://gizmodo.uol.com.br/toboga-mais-alto/>. (adaptado)
Duas pessoas
resolvem testar o Verrückt Meg-A-Blaster, descendo juntas. Considerando que
elas possuam massas M1 e M2, sendo que M1
= 2M2, e desprezando todos os atritos, determine a razão entre as
acelerações da pessoa de massa M1 e a pessoa de massa M2
durante o deslizamento.
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
8. Qual é a
razão da força gravitacional para a força elétrica? A resposta está ilustrada
na figura a seguir. A razão da atração gravitacional para a repulsão elétrica é
dada por um número com uma cauda de 42 zeros. A razão entre as forças elétrica
e gravitacional é igual à razão do tamanho do universo para o diâmetro de um
próton.
A partir da
comparação de valores mostrada no texto, a estrutura do átomo de hidrogênio,
segundo o modelo atômico de Rutherford pode ser justificada,
corretamente, apenas pela atração
a) elétrica, que é muito
maior do que a atração gravitacional.
b) gravitacional, que é
muito maior do que a atração elétrica.
c) elétrica, que é muito
menor do que a atração gravitacional.
d) gravitacional, que é
muito menor do que a atração gravitacional.
e) elétrica, que tem valor
muito próximo da atração gravitacional.
9.
Observando a tirinha abaixo, os personagens dialogam sobre a atração entre seus
corpos.
Durante o
diálogo, na expressão “É claro que se as massas forem pequenas como a sua e a
minha, a força é pequena”, a personagem baseia-se em
a) uma hipótese, pois não se verifica relação
acerca da força de atração entre os personagens e qualquer confirmação
experimental.
b) um experimento, uma vez que a ação gravitacional
corresponde a uma força em processo experimental para futura e efetiva
conclusão.
c) uma situação-problema, importante para
efetivação da elaboração de hipóteses a serem experimentadas.
d) uma lei, que diz que dois corpos
quaisquer se atraem por meio de uma força que depende das massas destes corpos
e da distância que há entre eles.
e) uma teoria construída na análise do problema
sem que exista qualquer aceitação universal devido à falta de prestígio de seu
autor.
10. Os
planetas giram em torno do Sol, em órbitas elípticas. Porém, levando em
consideração que essas elipses são muito próximas de circunferências, ou seja,
pouco excêntricas, é comum, para efeito de cálculos, tratá-las como circulares.
A figura a seguir ilustra a situação em que essa boa aproximação é feita para
Júpiter e a Terra girando em torno do Sol.
Sabendo que
o raio médio da órbita terrestre (RT) mede 1,5.1011 m e
que o raio médio da órbita de Júpiter (RJ) equivale a 7,5.1011
m, um estudante é desafiado pelo seu colega de sala a descobrir o tempo gasto
por Júpiter, em anos terrestres, para dar uma volta em torno do Sol.
Considerando que o desafiado encontrou o valor correto, ele obteve um número em
torno de:
a) 1,0
b) 11
c) 25
d) 50
e) 125
e quais as respostas?
ResponderExcluirE quais as respostas?
ResponderExcluirgrande merda ter as questões e não ter as respostas
ResponderExcluirnão vai ter o gabarito??
ResponderExcluir