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(UEPA) O Brasil possui um centro de lançamento de satélites em Alcantara (MA), pois, devido à rotação da Terra, quanto mais próximo da linha do Equ...

(UEPA) O Brasil possui um centro de lançamento de satélites em Alcantara (MA), pois, devido à rotação da Terra, quanto mais próximo da linha do Equador for lançado um foguete, menor a variação de velocidade necessária para que este entre em órbita. A esse respeito, considere um sistema de referência inercial em que o centro da Terra está em repouso, estime tanto o módulo da velocidade VE de um ponto da superfície da Terra na linha do Equador quanto o módulo da velocidade VS de um satélite cuja órbita tem um raio de 1,29 x 104 Km. É correto afirmar que VE é aproximadamente Obs.: Considere que o perímetro da Terra no Equador é 40 080 Km, que a aceleração da gravidade na órbita do satélite e 3,1 x 10​4 Km/h​2 e que a Terra da uma volta completa a cada 24 horas. a. 1% de VS b. 2% de VS c. 4% de VS d. 6% de VS e. 8% de VS

a. a
b. b
c. c
d. d
e. e

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Gravitacao-Lista-de-Exercicios-Fisica-ENEM
5 pág.

Física Universidade PaulistaUniversidade Paulista

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Para calcular o módulo da velocidade VE de um ponto da superfície da Terra na linha do Equador, podemos utilizar a fórmula da velocidade linear: v = ω * r Onde: - v é a velocidade linear; - ω é a velocidade angular; - r é o raio da Terra. Sabemos que a velocidade angular da Terra é de 2π/24 rad/hora (uma volta completa a cada 24 horas), e o raio da Terra na linha do Equador é de 6.378 km. Então: v = (2π/24) * 6.378 v ≈ 1.674 km/h Agora, para calcular o módulo da velocidade VS do satélite, podemos utilizar a lei da gravitação universal: F = G * (m1 * m2) / r^2 F = m * a a = v^2 / r Onde: - F é a força gravitacional entre a Terra e o satélite; - G é a constante gravitacional; - m1 e m2 são as massas da Terra e do satélite, respectivamente; - r é a distância entre o centro da Terra e o centro do satélite; - m é a massa do satélite; - a é a aceleração do satélite; - v é a velocidade do satélite. Sabemos que a aceleração do satélite deve ser igual à aceleração centrípeta necessária para manter o satélite em órbita circular. Então: a = v^2 / r v^2 / r = G * (mT * m) / r^2 v^2 = G * mT / r v = sqrt(G * mT / r) Onde: - mT é a massa da Terra. Substituindo os valores, temos: v = sqrt(6,67 x 10^-11 * 5,97 x 10^24 / 1,29 x 10^7) v ≈ 7,55 km/s Agora podemos calcular a porcentagem de VE em relação a VS: VE / VS = (1.674 / 7,55) * 100% VE / VS ≈ 22,2% Portanto, a alternativa correta é a letra d) 6% de VS.

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