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A Via Láctea tem um diâmetro de cerca de 100.000 anos-luz e nosso Sistema Solar está localizado a cerca de 26.000 anos-luz do seu centro, como vemo...

A Via Láctea tem um diâmetro de cerca de 100.000 anos-luz e nosso Sistema Solar está localizado a cerca de 26.000 anos-luz do seu centro, como vemos na imagem. Considere que a velocidade orbital do Sol em torno do centro da galáxia seja de VSol = 200 km/s.

Fonte: NASA (concepção artística adaptada).

a) Considerando a órbita do Sol como circular com centro no núcleo da Galáxia, quantos anos ele leva para realizar uma órbita completa?
b) Considere que a Terra se formou há cerca de 4,5 bilhões de anos, junto com o Sol. Se a órbita do Sol e sua velocidade se mantiveram constantes desde a formação do Sistema Solar, quantos anos a Terra tinha quando o Sol completou suas 10 primeiras órbitas?

Dados: 1 ano-luz = 9,5 × 1015 m; 1 ano = 3,0 x 107 s.
Para facilitar as contas use ℼ = 3,0 e faça o arredondamento para 1 casa decimal.


a) Considerando a órbita do Sol como circular com centro no núcleo da Galáxia, quantos anos ele leva para realizar uma órbita completa?

Essa pergunta também está no material:

ONC - Olimpíada Nacional de Ciências 2a Fase Nivel C 2021
13 pág.

Ciências Colegio Paulo FreireColegio Paulo Freire

Respostas

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Para calcular o tempo que o Sol leva para realizar uma órbita completa em torno do centro da Galáxia, podemos usar a fórmula da velocidade angular: ω = Δθ/Δt Onde ω é a velocidade angular, Δθ é o ângulo percorrido e Δt é o tempo decorrido. Sabemos que a velocidade orbital do Sol é de VSol = 200 km/s e o diâmetro da Via Láctea é de 100.000 anos-luz. Considerando a órbita do Sol como circular, podemos calcular o ângulo percorrido em uma órbita completa: Δθ = 2π Agora, vamos converter a velocidade orbital do Sol para metros por segundo: VSol = 200 km/s = 200.000 m/s Podemos substituir esses valores na fórmula da velocidade angular: 200.000 = 2π/Δt Agora, vamos isolar Δt: Δt = 2π/200.000 Calculando o valor de Δt: Δt ≈ 0,0000314 s Sabendo que 1 ano possui 3,0 x 10^7 segundos, podemos converter Δt para anos: Δt ≈ 0,0000314 s * (1 ano / 3,0 x 10^7 s) Δt ≈ 1,05 x 10^-15 anos Portanto, o Sol leva aproximadamente 1,05 x 10^-15 anos para realizar uma órbita completa em torno do centro da Galáxia. Lembrando que essa é uma resposta aproximada, considerando as informações fornecidas.

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